Si tratta di grandi masse rocciose “diverse” dal resto del mantello terrestre che incuriosiscono gli scienziati da decenni
Una serie di strane formazioni sotterranee, al di sotto della crosta terrestre e vicine al nucleo del nostro pianeta, hanno stuzzicato la curiosità degli geologi di tutto il mondo. Ora, un team di ricercatori delle Università Nazionali di Australia, Utah, Arizona e Calgary le ha studiate a fondo attraverso l’unico strumento disponibile: le onde sismiche. I risultati della ricerca sono pubblicati su ‘Nature Geoscience‘. A quanto pare laggiù, a migliaia di chilometri di profondità sotto la superficie del pianeta, ci sono luoghi in cui la velocità delle onde sismiche si riduce drasticamente. Conosciute come “zone a velocità ultra bassa” (ULVZ), si tratta di masse enigmatiche di roccia più densa. Masse che possono essere lunghe centinaia di chilometri e spesse decine. E molto poco si sa sulla sua composizione e sulla loro origine. Fanno parte del nostro pianeta fin dall’inizio o sono frammenti di mondi alieni che si sono scontrati con il nostro? La nuova ricerca è riuscita a fare luce sul mistero e mostrare come queste vaste aree siano composte di un materiale completamente diverso dal loro ambiente circostante, e che sono rimaste praticamente immutate per miliardi di anni. Queste caratteristiche suggeriscono che potrebbe trattarsi di resti sepolti della Terra delle origini; frammenti che provengono direttamente dal processo di formazione del nostro pianeta. “Per molto tempo“, spiega Hrvoje Tkalčić , dell’Australian National University (ANU) e coautore dello studio, “nessuno sapeva con certezza di cosa fossero fatti questi misteriosi ULVZ. Ora abbiamo sviluppato l’immagine più chiara di sempre. Utilizzando i progressi della sismologia e della geofisica matematica realizzati all’ANU, abbiamo dimostrato che gli ULVZ sono costituiti da strati. Durante miliardi di anni di formazione e rimodellamento della Terra, queste zone sono state agitate vicino al nucleo terrestre, ma sono rimaste in gran parte intatte. È come un uovo in una torta, che non si mischia con il resto degli ingredienti e rimane tutto intero, con il suo tuorlo e il suo albume, nonostante il continuo mescolarsi delle varie sostanze intorno”.
Il team, guidato dal geofisico Surya Pachhai dell’Università dello Utah, si è concentrato sugli ULVZ situati sotto il Mar dei Coralli, tra Australia e Nuova Zelanda. I terremoti sono comuni in questa regione e spesso producono onde sismiche attraverso il confine nucleo-mantello dove si trovano le strutture; insomma un luogo ideale per studiarli. Tuttavia, invece di misurare direttamente le onde sismiche attraverso quasi 3.000 chilometri di crosta e mantello, questa volta il team di ricercatori ha utilizzato un approccio di ingegneria inversa. “Abbiamo creato un modello della Terra con riduzioni della velocità delle onde ultra basse e poi abbiamo eseguito una simulazione al computer che ci ha mostrato come sarebbero le forme d’onda sismiche se la Terra fosse davvero così“, spiega Pachhai. ‘‘Il nostro passo successivo è stato confrontare queste previsioni con le registrazioni effettive in nostro possesso.” Nel corso di centinaia di migliaia di esecuzioni della simulazione, il metodo alla fine ha prodotto un modello matematicamente robusto dell’interno del pianeta, mostrando che è probabile che gli ULVZ siano stratificati. Il che ci fornisce indizi su come si è formata ed evoluta la Terra. Nella sua ”infanzia”, il nostro pianeta era un mondo caldo e violento. Il Sistema Solare stesso si stava ancora formando, con rocce e planetoidi in costante collisione tra loro mentre orbitavano attorno al Sole. Più tardi, circa 4 miliardi di anni fa, un oggetto delle dimensioni di Marte, noto agli scienziati come Teia, si è schiantato sulla Terra, lanciando detriti nello spazio che finirono per formare la Luna. Il tremendo impatto ha anche trasformato buona parte della superficie terrestre in magma, aumentando notevolmente la temperatura. “Di conseguenza“, afferma Pachhai, ‘‘si è formata una grande massa di materiale fuso, noto come oceano di magma, un miscuglio di rocce, gas e cristalli era sospeso nel mezzo di questo magma. E mentre si raffreddava, i materiali più densi affondavano in profondità nel mantello terrestre formando zone a velocità ultra-bassa.” Ma la scoperta più sorprendente, secondo Pachhai, è che gli ULVZ sono più diversi di quanto si pensasse in precedenza. “In effetti”, spiega, “gli ULVZ non sono omogenei, ma contengono al loro interno forti variazioni strutturali e compositive. Abbiamo scoperto che questi tipi di strutture possono essere spiegate da eterogeneità chimiche create all’inizio della storia della Terra e che ancora oggi, dopo 4,5 miliardi di anni di convezione del mantello, non sono ben mescolati”.
