La formazione degli oceani

Vi siete mai domandati da dove arriva tutta quell’acqua del mare? Come si è formata?
Certo che si, ma poi è rimasta solo una domanda senza risposta, in fin dei conti è sempre stata lì: perché porsi tante domande?

Non è così per gli scienziati. L’acqua è un elemento fondamentale per la vita sulla Terra come in qualsiasi altro pianeta nell’universo. E forse il nostro destino un giorno sarà proprio lì fuori.

Secondo la teoria corrente il Sistema Solare ha cominciato a formarsi da una nube di gas interstellare circa 4,6 miliardi di anni fa a bassissima temperatura, attorno ai meno duecento ventitre gradi centigradi (-223 C°). In questa nube primordiale erano sparpagliati elementi di idrogeno e da gas elio con tracce di elementi più pesanti condensati in granelli di polvere, elementi metallici, ghiaccio d’acqua, metano, ammoniaca, anidride carbonica e molecole complesse.

Pian piano la nube ha iniziato a collassare progressivamente per auto gravità e a ruotare con velocità crescente fino a schiacciarla e formare una concentrazione centrale di gas (il protosole), da cui si formò la nostra stella Sole, e un residuo di concentrazioni gassose periferiche (i planetesimi) da cui si formarono i pianeti, con caratteristiche diverse a seconda della loro distanza dal Sole.

Ma torniamo alla Terra e non la facciamo troppo lunga – mi suggerisce il mio amico fedele.

Va bene, ma alcune cose bisogna dirle per forza. Per esempio nella zona della prototerra si formarono tanti planetesimi solidi delle dimensioni di 1 km, formati da un nucleo di ferro, nichel e silicio circondato da un involucro degli stessi elementi mescolati a quelli più leggeri, come ghiaccio d’acqua, ammoniaca e metano.
Successivamente questi mini pianeti hanno dato origine ad un processo di fusione e di accrescimento. Gli elementi più pesanti si sono concentrati nel suo nocciolo e quelli più leggeri a migrare in superficie.

Questo lo sappiamo, vai avanti – mi ricorda il mio cane

Quello che non sai è che questo sottile strato di elementi leggeri di idrogeno ed elio, si dispersero ben presto nello spazio a causa della bassa gravità terrestre, non sufficiente a trattenerlo.

E allora? Cosa c’entra questo con la formazione degli oceani? – mi domanda incuriosito questa volta Bleff

C’entra, perché sarebbe stato un bel guaio senza una sufficiente gravità terrestre necessaria a trattenere questi elementi leggeri.
Ma la proto terra ha continuato a contrarsi aumentando la gravità terrestre e un forte riscaldamento. Fattori che favoriscono un’attività vulcanica su vasta scala con la fuoriuscita di gas dall’interno della Terra. Ciò ha dato origine a un’atmosfera evolutiva, costituita da vapor d’acqua, anidride carbonica e azoto. Il successivo raffreddamento della Terra provoca la condensazione dell’acqua atmosferica in pioggia, che porta l’acqua al suolo insieme all’anidride carbonica. Qui la prima dà origine agli oceani, la seconda concorre alla formazione di rocce carbonate, come il calcare e il marmo, ostacolando anche la creazione di un effetto serra incontrollato in atmosfera.
Ma c’è un ma …

Cosa c’è che non va – mi chiede il mio cane

C’è che è difficile ipotizzare che tutta quella acqua sia originata solo dalla condensazione della acqua atmosferica precipitata sotto forma di pioggia.
A risolvere questo problema allora si ritiene che il deficit d’acqua sia stato colmato nel periodo di intenso bombardamento di meteoriti (tra 4,5 e 3,8 miliardi di anni fa). Durante il periodo del bombardamento meteorico, le comete, corpi rocciosi ricoperti da ghiaccio misto a polveri, avrebbero importato sulla Terra la maggior parte dell’acqua degli oceani.
Soddisfatto?

Direi di sì – annuisce il mio cane senza darmi troppa soddisfazione – ma la cosa delle comete non mi convince troppo.

Hai ragione, caro furbo di un cane. Effettivamente la spiegazione per quanto logica non era completamente soddisfacente. E così …

E così cosa? – mi incalza Bleff

La notizia è di qualche giorno fa. Il satellite dell’ESA Herschel rileva una grande presenza di acqua ghiacciata nel disco protoplanetario di una giovane stella. Questo significa che l’origine dell’acqua sulla Terra è di origine stellare.
Questo vapore freddo è stato rilevato come uno stato sottile alle profondità intermedie del disco e questo suggerisce che vi sia un serbatoio ben più grande di acqua ghiacciata nelle zone più profonde dello stesso, in quantità che sembrerebbero migliaia di volte più grandi di quella che compone gli oceani del nostro pianeta.
Una scoperta che apre a nuove ipotesi sulla presenza e il ruolo dell’acqua nella fasi iniziali di formazione di un sistema planetario e quindi della formazione dei nostri oceani.

Questa notizia confermerebbe che l’acqua era presente in grande quantità nel materiale da cui si sono formati i pianeti per cui essa doveva essere, all’origine, presente in tutti i pianeti del sistema solare (inclusa la Luna dove la si sta cercando nelle zone d’ombra).
La diversa storia dei pianeti ha fatto si che alcuni la perdessero (Venere e Mercurio) altri riuscissero a trattenerla come è avvenuto sulla Terra e Marte”.

(fonti: Mauro Messerotti INAF, Osservatorio Astronomico di Trieste, Trieste – Rivista “Le Scienze”)

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