Gli scienziati ci spiegano come sono apparsi gli oceani sulla Terra

© Sputnik . Natalia Seliverstova / Vai alla galleria fotograficaOceano Indiano
Oceano Indiano - Sputnik Italia, 1920, 25.01.2022
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Scoperta l'esistenza di un antico minerale durante la cui lenta erosione si sarebbe formata l'acqua. Lo rivelano scienziati russi e cinesi. Il mistero dell'origine dell'acqua sul nostro pianeta si perde nell'origine dei tempi. Oggi tale enigma potrebbe aver avuto finalmente una risposta scientifica.
Scienziati cinesi e russi hanno previsto che un minerale, il silicato di magnesio idrato, sarebbe potuto teoricamente esistere in condizioni di alta pressione sulla Terra primordiale.
Dopo la separazione del nucleo terrestre e un calo della pressione nel mantello, questo minerale, secondo gli autori, si è lentamente eroso con il rilascio di una grande quantità di acqua, che ha dato origine agli oceani terrestri. I risultati dello studio sono pubblicati sulla rivista Physical Review Letters.
L'origine dell'acqua sulla Terra è un mistero scientifico di vecchia data.
Come fonte, gli scienziati di solito considerano i minerali contenenti acqua che sono oggi presenti nelle viscere della terra. Tuttavia, è abbastanza probabile che nelle prime fasi della storia geologica della Terra, quando era ancora in atto la divisione della sua materia in nucleo e mantello, le temperature e le pressioni nelle viscere fossero molto più elevate.
I ricercatori cinesi guidati da Xiao Dong dell'Università di Nankai e Artem Oganov di Skoltech (Università di Scienza e Tecnologia di Mosca "Scholkovo Institute", n.d.r.) hanno previsto l'esistenza di un composto sulla Terra primordiale, Mg2SiO5H2, stabile a pressioni e temperature elevate, utilizzando simulazioni al computer. Teoricamente, un silicato di magnesio idrato di questo tipo, secondo le stime degli autori, potrebbe contenere circa l'11% in peso di acqua.
"La Terra primitiva è stata privata dell'acqua per almeno le centinaia di chilometri superiori a causa delle alte temperature e del costante bombardamento di asteroidi. Quando il nucleo è sorto (circa 30 milioni di anni dopo la formazione della Terra), i minerali di silicato sono stati spinti in una regione di pressioni, dove Mg2SiO5H2 è instabile e avrebbe dovuto scomporsi in acqua e una miscela di MgSiO3 + MgO", scrive Artem Oganov sulla sua pagina Facebook:
"NUOVO LAVORO MOLTO IMPORTANTE, in cui abbiamo mostrato adesso come minerali ora estinti (sì, succede anche questo! ) avrebbero potuto definire l'intero percorso dell'evoluzione del nostro pianeta, compresa l'emergere della tettonica a placche, e della vita. In questo articolo, pubblicato su Physical Review Letters, prevediamo un nuovo composto, Mg2SiO5H2, stabile ad alte pressioni e temperature..."
La comparsa dell'acqua sulla Terra a seguito della scomposizione dei minerali dell'acqua che originariamente esistevano nelle sue viscere è una delle ipotesi per l'origine degli oceani, alternativa all'ipotesi della "cometa", che suggerisce che l'acqua sul pianeta sia frutto di un ripetuto e lento "bombardamento cometario". Tuttavia, il rapporto tra deuterio e idrogeno negli oceani è diverso da quello delle comete. Inoltre, la superficie della Terra durante il periodo dell'ipotetico bombardamento delle comete era così calda che l'acqua liquida proveniente dall'esterno sarebbe evaporata immediatamente.
Recentemente, sempre più evidenze indicano che grandi volumi d'acqua sarebbero potuti essere contenuti nei minerali primari della Terra nella loro struttura cristallina. Il problema era solo determinare "quali fossero questi minerali".
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Nelle viscere del pianeta la pressione raggiunge centinaia di "gigapascal", milioni di volte maggiore della pressione atmosferica e migliaia di gradi Kelvin. Ricreare tali condizioni in laboratorio è molto difficile. Gli scienziati usano metodi di rimodellazione digitale per questo. Gli autori dello studio hanno sviluppato un algoritmo che, basato su un insieme di ingredienti atomici e molecolari, consente di prevedere strutture cristalline stabili.
"Ci siamo resi conto che tutto era molto diverso sulla Terra primordiale e che i silicati esistevano fino al centro del pianeta ", ha affermato Xiao Dong in un comunicato stampa.
Includendo quattro elementi - magnesio, silicio, ossigeno e idrogeno - nell'algoritmo per il calcolo della struttura cristallina, i ricercatori hanno ottenuto il minerale Mg2SiO5H2, che esiste solo a pressioni superiori a 260 gigapascal e a pressioni inferiori si decompone con il rilascio di acqua.
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