Per noi esseri umani, i continenti sono di vitale importanza. Queste grandi masse di roccia separate dagli oceani sono ciò che ci ha permesso di esistere. Ma nonostante la loro importanza, sappiamo molto poco sulla loro formazione e sulla loro origine. Ora un team di ricercatori sembra aver eliminato una delle possibili teorie sull’origine dei continenti della Terra.
L’ipotesi della formazione dei continenti per cristallizzazione del granato
Da tempo infatti, alcuni scienziati teorizzano che la cristallizzazione del granato nel magma sotto i vulcani fosse responsabile della rimozione del ferro dalla crosta terrestre, permettendogli di “galleggiare” sulla superficie terrestre. Secondo questo nuovo studio invece potrebbe non essere così e geologi e scienziati planetari potrebbero dover rivedere le loro teorie su come il ferro potrebbe essere stato rimosso dal materiale che avrebbe poi formato i continenti.
La crosta terrestre è stata sommariamente divisa in due categorie: la crosta continentale più antica e più spessa; e la crosta oceanica più giovane e più densa. La nuova crosta continentale si forma quando i suoi elementi costitutivi vengono trasferiti sulla superficie terrestre dai vulcani ad arco continentale che si trovano nei punti in cui le placche oceaniche affondano sotto le placche continentali, ovvero nelle regioni chiamate zone di subduzione.
Ciò che distingue le croste continentali secche dalle croste oceaniche di acque profonde è la mancanza di ferro nella crosta continentale. Ciò permette alle croste continentali di alzarsi sopra il livello del mare formando le masse di terraferma che rendono possibile la vita terrestre.
Si ipotizza che i bassi livelli di ferro trovati nella crosta continentale siano il risultato della cristallizzazione del granato nei magmi sotto questi vulcani ad arco continentale. Questo processo rimuove il ferro non ossidato dalle placche terrestri, esaurendo anche il ferro dal magma fuso.
Gli esperimenti smontano questa teoria
Ma secondo Meghan Holycross, professoressa assistente della Cornell University, ed Elizabeth Cottrell, geologa dello Smithsonian National Museum of Natural History, questa teoria potrebbe essere sbagliata. Le due ricercatrici ed i loro collaboratori, sono giunti a questa conclusione grazie ai risultati della loro ricerca.
Cottrell ha infatti spiegato che lei ed i suoi collaboratori erano scettici riguardo a questa teoria in quanto si ha bisogno “di alte pressioni per rendere stabile il granato, e si trova questo magma a basso contenuto di ferro in punti in cui la crosta non è così spessa e quindi la pressione non è molto alta”.
Una questione di pressione
I ricercatori hanno dunque provato a confutare questa teoria eseguendo dei test in laboratorio in cui sono stati ricreati l’enorme pressione ed il calore che si trovano sotto i vulcani dell’arco continentale utilizzando particolari strumenti nei laboratori dello Smithsonian Museum e della Cornell University.
Si tratta fondamentalmente di pistoni composti da acciaio e carburo di tungsteno che possono indurre enormi pressioni su minuscoli campioni di roccia mentre vengono simultaneamente riscaldati da un forno cilindrico che li circonda.
Grazie a questi strumenti, hanno indotto pressioni da 15.000 a 30.000 volte quelle create dall’atmosfera terrestre e le temperature generate erano comprese tra circa 1.740 e 2.250 gradi Fahrenheit (ovvero da 950 a 1.230 gradi Celsius), abbastanza alte da sciogliere la roccia.
Con questi strumenti il team di ricerca ha condotto una serie di 13 diversi test di laboratorio su campioni di granato dalla roccia fusa sotto pressioni e temperature che imitano le condizioni all’interno delle camere magmatiche in profondità nella crosta terrestre. I campioni sono stati successivamente analizzati utilizzando la spettroscopia di assorbimento dei raggi X. I risultati sono stati poi confrontati con i dati ottenuti da granati con concentrazioni note di ferro.
Queste analisi comparative hanno rivelato che i campioni di rocce trattati in laboratorio con condizioni simili all’interno della Terra, non assorbivano abbastanza ferro non ossidato per spiegare i livelli di impoverimento e ossidazione del ferro osservati nei magmi che formano la crosta continentale.
Rimane il mistero sulla nascita dei continenti
Come spiega dunque Cottrell, “questi risultati rendono il modello di cristallizzazione del granato una spiegazione estremamente improbabile del motivo per cui i magmi dei vulcani ad arco continentale sono ossidati e impoveriti di ferro. È più probabile che le condizioni nel mantello terrestre sotto la crosta continentale stiano creando queste condizioni”.
Al momento dunque non abbiamo ancora una spiegazione per l’origine e la formazione dei continenti della Terra, ma potremmo almeno aver escluso un ipotesi.
