A circa 3.000 chilometri (1.864 miglia) sotto i nostri piedi si trova una misteriosa raccolta di materiale chiamata strato D, che da tempo affascina gli scienziati a causa dei suoi aggregati.
Questo strato, sottile in alcuni punti e spesso altrove, potrebbe essersi formato da un antico oceano di magma che si pensa abbia ricoperto la Terra primordiale un miliardo di anni fa, suggerisce un nuovo studio.
Le simulazioni condotte da un team internazionale di ricercatori suggeriscono che le reazioni chimiche causate da pressioni e temperature estreme sul fondo di un antico oceano di magma potrebbero aver causato le irregolarità che vediamo oggi nello strato D.
Le loro simulazioni differiscono dai modelli precedenti in un aspetto fondamentale: l’acqua, che era presente negli antichi oceani di magma della Terra, ma il cui effetto su quegli oceani mentre si raffreddavano e solidificavano viene raramente preso in considerazione.
Il nuovo studio ipotizza che l’acqua possa essere miscelata con minerali per formare perossido di ferro e magnesio, o (Fe,Mg)O2. Questo perossido attrae il ferro, quindi la sua presenza potrebbe spiegare come si formano strati ricchi di ferro dove si trova lo strato D. Direttamente sopra il confine tra il nucleo esterno fuso della Terra e il mantello circostante.
“La nostra ricerca suggerisce che questo oceano di magma acquoso ha favorito la formazione di una fase ricca di ferro chiamata perossido di ferro-magnesio”. Lui dice Il data scientist Qingyang Hu, del Centro per la ricerca sull’alta pressione e la tecnologia avanzata (HPSTAR) di Pechino.
“Secondo i nostri calcoli, il suo legame con il ferro avrebbe potuto portare all’accumulo di perossido di ferro in strati spessi da diversi a decine di chilometri”.
Man mano che il ferro veniva ritirato, queste reazioni chimiche si concentravano in alcune zone e si formava lo strato “D”, che costituisce la squadra suggerisce nel loro nuovo articolo.
Se il loro ragionamento è corretto, potrebbe anche aiutare a spiegare le zone a velocità ultra-bassa (ULVZ) che si trovano nelle profondità della Terra, zone dense di materiale che rallentano le onde sismiche.
Inoltre, i ricercatori ritengono che questi strati ricchi di ferro abbiano un effetto isolante, mantenendo le diverse regioni alla base dello strato. Fascia inferiore separati gli uni dagli altri.
“I nostri risultati indicano che il perossido ricco di ferro, formato da acqua antica all’interno dell’oceano di magma, ha svolto un ruolo cruciale nella formazione delle strutture eterogenee dello strato D”, ha detto Hu. Lui dice.
Gli scienziati ritengono che questo oceano di magma sia stato creato a seguito di una massiccia collisione con un altro pianeta circa 4,5 miliardi di anni fa.
Alcuni dei pezzi rimanenti furono espulsi e formarono quella che oggi chiamiamo Luna, mentre una miscela di elementi volatili (tra cui carbonio, azoto, idrogeno e zolfo) rimase sul nostro pianeta per contribuire a stimolare la vita.
Naturalmente, tornare indietro così a lungo non è facile, e c’è ancora un ampio dibattito scientifico su cosa si trova sotto la superficie terrestre e come sia arrivato lì. Man mano che miglioriamo nel rispondere a questo tipo di domande, otteniamo anche un quadro migliore di come era la Terra miliardi di anni fa.
“Questo modello concorda bene con i recenti risultati della modellazione numerica, suggerendo che l’eterogeneità del mantello inferiore potrebbe essere una caratteristica a lungo termine”. Lui dice Il geofisico Ji Ding, dell’Università di Princeton.
La ricerca è stata pubblicata in Rassegna scientifica nazionale.
