Una macchia di magma sepolta in una bolla più piccola della larghezza di un capello umano e trovata in Sudafrica potrebbe riportare indietro l'orologio sulla prima lenta danza della Terra delle lastre rocciose che compongono il suo guscio esterno.
Le sostanze chimiche all'interno di quella piccola macchia suggeriscono che la cosiddetta tettonica a zolle si è alzata durante i primi miliardi di anni dell'esistenza terrestre.
Dagli anni '50, gli scienziati hanno saputo che la crosta terrestre è fatta di lastre giganti chiamate placche tettoniche che galleggiano sopra il mantello fuso della Terra. Queste placche colossali si incontrano nelle zone di subduzione, dove la lastra più leggera scivola sotto quella più pesante nelle profondità del mantello. La crosta che affonda, infusa di minerali raccolti dalla superficie terrestre, si scioglie in magma sotto le pressioni e le temperature estreme dell'interno della Terra.
Quando è iniziato esattamente questo riciclaggio planetario, è stato caldamente dibattuto. Le stime vanno da 1 a 4 miliardi di anni fa. Ora, un team internazionale di scienziati ha scoperto che la subduzione della crosta terrestre probabilmente è iniziata più di 3,5 miliardi di anni fa. I loro risultati sono stati pubblicati il 15 luglio sulla rivista Nature.
"La tettonica a zolle può essere il processo principale sulla Terra che lo rende diverso dagli altri pianeti del nostro sistema solare e che può essere abbastanza significativo per lo studio della vita sulla Terra", ha affermato Alexander Sobolev, autore principale dell'articolo e geochimico all'Università Grenoble Alpes in Francia.
Il microscopico tallone di magma raffreddato alla base della loro scoperta rimase inattivo per oltre 3,3 miliardi di anni, protetto dalla sua tomba a cristallo di olivina e inalterato dall'ambiente circostante. Era una capsula del tempo di uno dei primi eoni nella storia della Terra.
Il cristallo di olivina, non più grande di un granello di sabbia, è stato trovato in una roccia di komatiite, dal nome del fiume Komati in Sudafrica, dove sono state scoperte tali rocce. Si formarono quando pennacchi straordinariamente caldi di magma salirono dal mantello alla superficie terrestre (una volta che il magma raggiunge la superficie terrestre, si chiama lava) durante il periodo arcaico (da 2,5 miliardi a 4 miliardi di anni fa). Queste rare rocce sono eccezionalmente preziose per i geologi perché danno uno sguardo alle prime condizioni del mantello terrestre.
Per studiare la minuscola inclusione di magma, Sobolev e il suo team hanno rifuso i cristalli ovalini riscaldandoli a più di 2.700 gradi Fahrenheit (1.500 gradi Celsius) e raffreddandoli rapidamente in acqua ghiacciata per formare un campione vetroso. Hanno quindi utilizzato strumenti all'avanguardia per misurare la composizione chimica del magma vetroso e determinarne l'origine.
I ricercatori hanno scoperto che il magma conteneva una serie di firme della crosta oceanica subdotta, tra cui alte concentrazioni di acqua e cloro e bassi livelli di deuterio (una versione pesante di idrogeno). Hanno concluso che il magma ha avuto origine nei resti fusi di un antico fondo marino oceanico.
"Se è così, significa molto", ha detto Sobolev. "Significa che la crosta alterata dall'acqua di mare dalla superficie è caduta nel mantello quasi 3,3 miliardi di anni fa. Poiché tutti questi processi sono lenti, puoi aspettartelo dal punto in cui questa fonte è scesa al punto in cui ha raggiunto la superficie ancora una volta, ci sono voluti almeno 100-200 milioni di anni. Ciò significa che questo processo è iniziato nel primo miliardo di anni della storia della Terra. "
