Le rocce sulla Terra hanno tutte la stessa età?

Le rocce presenti sulla Terra non hanno tutte la stessa età, la maggior parte è in realtà decisamente più giovane del pianeta. Secondo le stime, le sezioni più antiche della crosta oceanica risalgono a 200 milioni di anni fa, un battito di ciglia rispetto al miliardo di anni di vita del pianeta. Che cosa sta succedendo qui?

«La Terra è un pianeta attivo», spiega Boyet, geochimica presso l’Università di Clermont Auvergne, in Francia. «Ciò la rende diversa dagli altri pianeti del nostro sistema solare, anche dalla nostra luna.»

In pratica, questo significa che la tettonica a placche del nostro pianeta, in continuo movimento, ricicla le rocce costantemente. Quando una placca oceanica incontra una placca continentale, scorre sotto di essa nel mantello: è la cosiddetta subduzione, processo in cui la roccia antica viene distrutta. Le rocce più recenti si formano quindi dal mantello fuso.

Sono stati scoperti alcuni filoni di roccia molto antica, come la cintura di rocce verdi di Nuvvuagittuq, che risale a miliardi di anni fa, situata nella Baia di Hudson, in Canada, e alcuni affioramenti altrettanto antichi in Australia, Cina, Groenlandia e Sudafrica. Ma anche questa roccia molto antica presenta una storia complessa. «L’esposizione a temperature elevate durante la collisione precedente può modificare la chimica», osserva Boyet. «A discapito del sistema isotopico che utilizziamo per la datazione delle rocce.»Indicare con precisione l’età della Terra ha quindi rappresentato una sfida. Le rocce originali esistenti nelle primissime fasi della sua origine semplicemente non ci sono più. Per conoscere la data della creazione del nostro pianeta, abbiamo dovuto guardare oltre il nostro mondo.

«Sulla nostra luna non ci sono tettoniche a placche», spiega Boyet. «Possiamo affermare con certezza che circa l’80 % della superficie lunare è molto antica, ha almeno 3 miliardi di anni.»

Per confermare l’età delle rocce viene impiegata la datazione radiometrica, che considera la proporzione di due diversi isotopi. Gli isotopi radioattivi decadono in un lasso di tempo prevedibile, il che consente ai geologi di stabilire l’età di un campione.

La datazione della roccia lunare ci ha quindi permesso di definire più chiaramente l’età del nostro sistema solare. Un altro elemento di rilievo è stata la datazione radiometrica dei meteoriti, la cui origine risale alle prime decine di milioni di anni della formazione del sistema solare. Tutti questi dati, provenienti dalla Terra e non solo, hanno permesso agli scienziati di stimare l’età della Terra a circa 4,5 miliardi di anni.Tuttavia, la mancanza di rocce risalenti a 4,5 miliardi di anni fa indica che gli scienziati non sanno ancora con certezza come fosse realmente la Terra, quando quelle nubi di gas e polvere si condensarono per formare il nostro pianeta. Si tratta di un aspetto importante, poiché per tracciare con precisione l’evoluzione del nostro pianeta è necessario sapere cos’è avvenuto nei primi milioni di anni.

Boyet ha cercato di affrontare questa sfida con il recente progetto ISOREE, finanziato dal CER. In particolare, ha analizzato la composizione di un elemento chimico, il neodimio, nei meteoriti primitivi.

«Siamo giunti alla conclusione che la Terra si sia arricchita di neodimio attraverso ripetute collisioni nel corso dei primi milioni di anni del sistema solare, che hanno distrutto fino al 20 % della massa terrestre», aggiunge la nostra esperta. «Siamo riusciti a evidenziare il ruolo delle collisioni nella modellazione dei pianeti e nelle ripercussioni sulla loro composizione.»

Questa ricerca ha contribuito a migliorare la nostra comprensione di come si sono formati la Terra e il sistema solare. Guardando avanti, Boyet è interessata alla possibilità di campionare la roccia terrestre in profondità, al di sotto di grandi vulcani come quelli hawaiani.

«Qui forse potremo trovare serbatoi di roccia formatisi in fase iniziale, in cui non siano avvenute mescolanze per tutto questo tempo», afferma. «La misurazione delle piccole variazioni isotopiche di questi rilievi potrebbe fornirci maggiori informazioni sulla prima evoluzione della Terra.»

Per saperne di più sulla ricerca di Boyet: Immaginare la storia delle origini della Terra.