La scoperta grazie allo studio degli isotopi.
Circa 4,6 miliardi di anni fa, nelle fasi iniziale della formazione del nostro Sistema Solare, un disco di polvere e gas orbitava intorno al giovane Sole. Ad oggi gli esperti hanno sviluppato due teorie su come i pianeti rocciosi siano emersi da quella nuvola, inclusa la Terra. Il primo spiega come la polvere nel Sistema Solare interno, la regione del nostro vicinato cosmico che si estende dalla nostra stella all’orbita di Giove, si è aggregata in pezzi sempre più grandi, delle dimensioni della nostra Luna, in una “danza” caotica, durante la quale questi corpi si sono scontrati l’uno con l’altro, fondendosi in ciò che ora conosciamo come Mercurio, Venere, Terra e Marte. Ma una nuova ipotesi, più recente, suggerisce un processo differente: “sassolini ” di polvere di dimensioni millimetriche sono migrati dal Sistema Solare esterno verso il Sole. Sulla loro strada, si sono accumulati in embrioni planetari rocciosi, espandendosi. Entrambe le idee su come appariva il primo Sistema Solare e su come si sono formati i pianeti interni si basano su solidi modelli teorici e simulazioni al computer, ma quale è corretta? Cosa successe veramente? Ora, uno studio pubblicato su Science Advances scommette, grazie a nuovi dati, sulla prima teoria, secondo la quale pianeti come la Terra e Marte si sono formati principalmente da materiale proveniente dal Sistema Solare interno e solo una piccola percentuale dei componenti di base di questi due pianeti ha avuto origine oltre l’orbita di Giove. Il gruppo di ricercatori guidati dall’Università di Münster (Germania) ha presentato il confronto più completo, fino ad oggi, della composizione isotopica della Terra, di Marte e dei meteoriti presenti nella parte interna del Sistema Solare. “Volevamo scoprire se i mattoni della Terra e di Marte hanno avuto origine nel sistema solare esterno o interno“, afferma Christoph Burkhardt dell’Università di Münster e primo autore dello studio. Per raggiungere questo obbiettivo gli esperti hanno analizzato gli isotopi dei metalli rari titanio, zirconio e molibdeno, che si trovano in minuscole tracce negli strati esterni ricchi di silicati di entrambi i pianeti.
Come riferimento per l’inventario isotopico originale del Sistema Solare esterno ed interno, i ricercatori hanno utilizzato due tipi di meteoriti: le condriti carboniose, che possono contenere una piccola percentuale di carbonio, e che hanno avuto origine oltre l’orbita di Giove e successivamente si sono spostate nella cintura di asteroidi a causa dell’influenza dei giganti gassosi; e le condriti non carboniose, prodotti nel Sistema Solare interno. A questo punto hanno anche analizzato la composizione isotopica delle rocce più esterne della Terra e, per la prima volta, anche di quelle di Marte. I campioni di meteorite marziano sono stati prima polverizzati e sottoposti a un complesso pretrattamento chimico. Utilizzando uno spettrometro di massa al plasma multi-collettore presso l’Istituto di Planetologia dell’Università di Münster, i ricercatori sono stati in grado di rilevare piccole quantità di isotopi di titanio, zirconio e molibdeno. I risultati mostrano che gli strati rocciosi esterni della Terra e di Marte hanno poco in comune con le condriti carboniose del Sistema Solare esterno: rappresentano, infatti, solo il 4% circa dei mattoni originari di entrambi i pianeti. “Se la Terra primitiva e Marte avessero accumulato principalmente granelli di polvere dal Sistema Solare esterno, questo valore dovrebbe essere quasi dieci volte più alto“, afferma Thorsten Kleine dell’Università di Münster, direttore del Max Planck Institute for System Research. solare a Gottinga. “Pertanto, non possiamo confermare questa teoria della formazione dei pianeti interni“. Insomma Marte, la Terra, Venere e Mercurio hanno un’origine comune.
