L'acqua terrestre era nel sistema solare prima della Terra stessa, lo rivela un meteorite

Non sappiamo come sia emersa la vita sulla Terra, ma una cosa è certa: la vita come la conosciamo sul nostro pianeta non esisterebbe senza l'acqua che avvolge la superficie, scorre in rivoli e cade dal cielo.

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a cura di Alessandro Crea

Il nostro pianeta è l'unico conosciuto ad avere vita, e l'unico su cui si può trovare acqua liquida in abbondanza (le lune sono un'altra storia). Ci sono giganteschi punti interrogativi su dove e come si sia prodotta e da dove provenga, ma una nuova ricerca suggerisce che era qui nel Sistema Solare prima ancora che la Terra si formasse.

Secondo un team guidato dal geochimico Jérôme Aléon del Museo Nazionale Francese di Storia Naturale, gli isotopi dell'acqua in un meteorite risalente alla nascita del Sistema Solare corrispondono agli isotopi dell'acqua che si trova oggi sulla Terra. "La composizione isotopica iniziale dell'acqua nel Sistema Solare è di fondamentale importanza per comprendere l'origine dell'acqua sui corpi planetari, ma rimane sconosciuta, nonostante numerosi studi", scrivono i ricercatori nel loro articolo.

"Qui usiamo la composizione isotopica dell'idrogeno nelle inclusioni ricche di calcio-alluminio (CAI) da meteoriti primitivi, le più antiche rocce del Sistema Solare, per stabilire la composizione isotopica dell'idrogeno dell'acqua all'inizio della formazione del Sistema Solare". Alcuni tipi di meteoriti possono agire come capsule del tempo della nascita del Sistema Solare. Una stella nasce da una nube di gas e polvere che collassa sotto la propria gravità, nota come collasso dell'involucro protostellare.

Nel frattempo, il materiale nella nube intorno ad esso si appiattisce in un disco che alimenta la stella in crescita e rotante. Una volta che ha finito di crescere, ciò che rimane di quella nube forma tutto il resto nel sistema di quella stella: pianeti, asteroidi, comete e così via. Molte di queste cose sono ancora più antiche della Terra; la datazione radiometrica suggerisce che la Terra si sia formata 4,54 miliardi di anni fa. E, per pura fortuna, alcune di queste rocce sono atterrate proprio qui da noi.

L'intero processo di accrescimento di solito riscalda e spreme quei materiali primordiali in forme che cancellano le tracce delle sue origini. Ciò ha reso l'analisi del suo contenuto di acqua una sfida. Eppure ci sono campioni di roccia occasionali, che arrivano sulla superficie terrestre, che mostrano pochi segni di cottura eccessiva, fornendo ai ricercatori un'opportunità privilegiata.

Il meteorite Efremovka, trovato in Kazakistan nel 1962, ha elementi che risalgono a 4,57 miliardi di anni fa. Fu questo meteorite, e le sue antiche inclusioni ricche di calcio e alluminio, che Aléon e colleghi hanno analizzato, utilizzando una nuova tecnica sviluppata proprio per questo scopo.

Per misurare il contenuto d'acqua del meteorite, hanno utilizzato l'imaging a fascio ionico focalizzato per identificare e sondare tutti i minerali nel loro campione, confrontando i risultati con otto materiali di riferimento terrestri con una vasta gamma di contenuti d'acqua. Quindi, hanno esaminato il rapporto tra gli isotopi dell'idrogeno nel meteorite.

Questi rapporti, in modo affascinante, possono essere utilizzati per identificare la firma dell'acqua. Gli isotopi sono varianti di un elemento con diverso numero di neutroni; il deuterio, noto anche come idrogeno pesante, ha un protone e un neutrone. Il prozio, o idrogeno leggero, ha un protone e nessun neutrone. Poiché l'idrogeno è uno dei componenti dell'acqua, il rapporto di questi due isotopi nelle rocce può dirci qualcosa dell'acqua a cui la roccia è stata esposta. Ad esempio, il prozio è l'isotopo dominante dell'idrogeno qui sulla Terra. Su Marte, il deuterio è l'isotopo dominante.

I minerali e i rapporti nel meteorite Efremovka hanno rivelato che, nei primi 200.000 anni della storia del nostro Sistema Solare, prima che si formassero i planetesimi (cioè i semi del pianeta), esistevano due grandi serbatoi di gas. Uno di questi serbatoi conteneva il gas solare da cui la materia nel Sistema Solare finì per condensarsi.

L'altro, come ha scoperto il team, era ricco di acqua. Quest'acqua probabilmente proveniva da un massiccio afflusso di materiale interstellare che cadde verso il Sistema Solare interno al momento del collasso dell'involucro protostellare. E, cosa affascinante, che l'acqua è molto simile all'acqua della Terra nella sua composizione isotopica. Ciò suggerisce che l'acqua era presente nel Sistema Solare primordiale fin dal suo inizio, prima che la Terra fosse persino un luccichio nel disco protoplanetario.

"L'onnipresente composizione isotopica dell'idrogeno osservata nei grandi planetesimi tellurici di prima formazione ... è stato raggiunto nei primi 100.000 anni del Sistema Solare a causa di un massiccio afflusso di materia interstellare che cadde direttamente nel Sistema Solare interno, piuttosto che essere prodotto in un disco protoplanetario più evoluto", hanno scritto i ricercatori.