mercoledì 30 novembre 2016

C'è acqua nel mantello terrestre, la conferma da un diamante


2014 - C'è acqua nel mantello terrestre e potrebbe essere abbondante quanto quella di tutti gli oceani messi insieme.
La scoperta arriva dall'analisi di un diamante in cui per la prima volta è stato rilevato il minerale ringwoodite in grado di intrappolare acqua.

Nel suo Viaggio al centro della Terra, pubblicato nel 1864, Jules Verne immaginava che nelle profondità del nostro pianeta si celasse un enorme oceano.

Cento cinquant'anni dopo, la fantasia del grande scrittore trova un inatteso riscontro: uno studio pubblicato su “Nature” ha dimostrato che nel mantello terrestre, in uno strato compreso tra 400 e 670 chilometri di profondità, l'acqua c'è davvero, e potrebbe essere abbondante quanto quella di tutti gli oceani messi insieme...


Non si tratta però di acqua allo stato liquido, ma di ioni idrossido, composti da un atomo di ossigeno e da uno di idrogeno, intrappolati in un particolare minerale che si forma in condizioni di altissima pressione.

Questo minerale, chiamato ringwoodite, è stato scoperto per caso da D. G. Pearson, dell'Università dell'Alberta a Edmonton, in Canada e colleghi autori dello studio, tra quali Fabrizio Nestola dell'Università di Padova, analizzando un diamante ritrovato a Juina, in Brasile.

Foto: Il diamante utilizzato da Pearson e colleghi per rivelare la presenza di acqua nel minerale ringwoodite (Cortesia Richard Siemens, University of Alberta)

Prima della scoperta di Pearson la ringwoodite era stata osservata solo in meteoriti oppure sintetizzata in esperimenti di laboratorio, grazie all'impiego di pressioni assai elevate.

Gli scienziati però sospettavano che questo minerale potesse formarsi anche nel mantello terrestre, l'enorme guscio di roccia che separa la crosta del pianeta dal nucleo, visto che anche nel mantello i valori di pressione arrivano a livelli notevoli. Ma l'osservazione diretta di un campione naturale di ringwoodite non era mai andata a buon fine. Anche perché un'eventuale emersione in superficie e la conseguente diminuzione della pressione farebbero tornare la ringwoodite allo stato di olivina. A meno che la transizione sia straordinariamente rapida, per esempio per effetti di un'eruzione vulcanica in grado di riportare in superficie il magma del mantello.

Foto: Graham Pearson con un diamante che contiene il minerale "ringwoodite.
Credit: Richard Siemens / University of Alberta


Probabilmente è il fenomeno verificatosi nel caso del diamante studiato da Paearson e colleghi, in cui sono state rilevate per la prima volta inclusioni di ringwoodite terrestre. A questo importante risultato ne è seguito un altro, perché la particolarità di questo minerale è di poter assorbire acqua. Le analisi spettroscopiche del campione hanno mostrato un picco in corrispondenza delle lunghezze d'onda assorbite dal gruppo OH, esattamente come avviene con i campioni prodotti artificialmente con un contenuto di acqua di circa l'uno per cento.

Non è ancora chiaro quanto la ringwoodite sia rappresentativa della composizione del mantello. Se il contenuto di acqua rilevato fosse quello medio della porzione inferiore della zona di transizione del mantello, tra 520 e 660 chilometri di profondità, ciò si tradurrebbe in circa un miliardo di miliardi di tonnellate di acqua, circa la massa totale degli oceani. E ancora una volta, le immagini di Verne sono arrivate più vicine alla realtà di quanto si pensasse.

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