Ti sei mai chiesto da dove provenga tutta l’acqua della Terra? Potrebbe non essere solo una questione di pioggia e oceani. Una recente scoperta scientifica suggerisce che il cuore pulsante del nostro pianeta, il nucleo terrestre, potrebbe contenere una riserva di idrogeno fino a 45 volte superiore a quella presente in tutti gli oceani messi assieme. Questo cambierebbe radicalmente la nostra comprensione della formazione planetaria.
Sei abituato a pensare all’idrogeno come all’elemento base dell’acqua, visibile ovunque intorno a noi. Ma cosa succederebbe se la maggior parte di questo elemento vitale fosse intrappolata nel profondo, inaccessibile e sconosciuta fino ad ora? La ricerca su questo argomento è affascinante perché ci porta a riconsiderare le origini stesse del nostro mondo e della sua idratazione.
Dove si nasconde la vera ricchezza di idrogeno
Dall’esterno, la Terra non sembra avere un granché di idrogeno puro. Lo troviamo legato all’ossigeno, abbondante come acqua. Tuttavia, un nuovo studio pubblicato su Nature Communications ipotizza che enormi quantità di idrogeno possano essere intrappolate nel nucleo terrestre, legato alla lega di ferro che vi risiede.
Parliamo di una quantità potenzialmente sconvolgente: fino a 45 volte di più rispetto ai circa 150 quintilioni di chilogrammi di idrogeno contenuti negli oceani terrestri. Questo posizionerebbe il nucleo come il più grande serbatoio di idrogeno del pianeta.
Perché non lo sapevamo prima?
Ovviamente, non potremo mai raggiungere il nucleo per verificarlo di persona o per estrarre questo idrogeno. La nostra conoscenza del suo contenuto si basa su esperimenti di laboratorio, simulazioni e calcoli complessi. La sfida è ricostruire condizioni estreme che replicino quelle del nucleo terrestre.
Un team di ricercatori, guidato dal geoscientista Dongyang Huang della Peking University, ha condotto esperimenti utilizzando una cella ad incudine di diamante. Hanno sottoposto una piccola sfera di ferro, racchiusa in un vetro silicatico idratato, a pressioni fino a 111 gigapascal e temperature intorno ai 5.100 Kelvin. Parliamo di condizioni che si avvicinano alle 136 gigapascal e ai 5.000-6.000 Kelvin registrati nel nucleo.
Cosa ci dice questo studio?
La fusione degli elementi
In queste condizioni estreme, il campione studiato si liquefà completamente, creando una miscela estremamente omogenea. In questa “zuppa” vorticosa, ferro, silicio, ossigeno e idrogeno si muovono liberamente, comportandosi in modo simile a come si ipotizza facesse il nucleo primordiale della Terra.
I risultati hanno mostrato che l’idrogeno si lega facilmente al ferro, per poi legarsi all’ossigeno e al silicio presenti nella miscela. Questo processo potrebbe essere avvenuto miliardi di anni fa, durante la formazione del nostro pianeta.
Quanto idrogeno stiamo parlando?
Sappiamo che il nucleo non è fatto di ferro puro. Le onde sismiche ci suggeriscono che la sua densità non è quella attesa. Analisi precedenti stimavano che il silicio potesse rappresentare tra il 2% e il 10% del peso del nucleo. Basandosi su queste stime e sugli esperimenti, il team ha calcolato che l’idrogeno potrebbe costituire tra lo 0,07% e lo 0,36% della massa del nucleo.
Questo si traduce in una quantità sbalorditiva: tra 1,35 e 6,75 sestilioni di chilogrammi di idrogeno. Semplice, vero? È una quantità che supera di gran lunga quella che vediamo in superficie.
Implicazioni per la Terra e oltre
Origine dell’acqua terrestre
La presenza di una così vasta riserva di idrogeno nel nucleo ha implicazioni significative per la storia della Terra. Secondo lo studio, una tale quantità implicherebbe che il nostro pianeta abbia ottenuto la maggior parte della sua acqua dalle prime fasi della sua accrezione, piuttosto che da comete aggiunte in seguito. Questo “riciclo” interno di idrogeno tra il nucleo e il mantello potrebbe aver giocato un ruolo cruciale nel mantenere la Terra idratata nel corso di miliardi di anni.
Comprendere la quantità di idrogeno nel nucleo ci aiuta a ricostruire da dove provenga la nostra acqua e come sia stata immagazzinata e riciclata nel corso dei millenni. Se idrogeno e ossigeno possono muoversi verso e dal nucleo nel tempo, allora l’acqua potrebbe essere molto più profondamente integrata nel pianeta di quanto suggeriscano solo gli oceani superficiali.
Altri pianeti rocciosi
Ma c’è di più. Se questo processo si rivelasse comune, potrebbe significare che altri pianeti rocciosi, anche quelli che appaiono aridi da lontano, potrebbero nascondere significative quantità di acqua sotto le loro superfici. È una prospettiva entusiasmante per la ricerca di vita extraterrestre.
E tu, cosa ne pensi? Ti aspettavi che il cuore del nostro pianeta nascondesse un segreto così grande?
