La composizione chimica della Terra sarebbe stata modellata dall’evaporazione della roccia fusa dei planetesimi, le concrezioni rocciose che aggregandosi progressivamente hanno dato origine a pianeti e asteroidi del sistema solare.

Questo meccanismo potrebbe anche spiegare perché la composizione della Terra mostra alcune differenze rispetto alle condriti, meteoriti che si ritiene conservino ancora la composizione del sistema solare all’epoca della sua formazione. E’ questa la conclusione a cui sono giunte due ricerche indipendenti, pubblicate entrambe su “Nature”.

Entrambi i gruppi hanno preso in esame la differenza di composizione di alcuni elementi normalmente poco volatili, che però in condizioni di alta temperatura e vuoto possono vaporizzare e sfuggire alla gravità del pianeta in formazione, almeno finché non ha raggiunto una massa pari a circa la metà di quella di Plutone.

Nel primo articolo, a firma di Remco Hin e colleghi all’Università di Bristol, in Gran Bretagna, i ricercatori si sono concentrati su un elemento, il magnesio, che pur rappresentando circa il 15 per cento della massa terrestre, sul nostro pianeta ha un tenore inferiore a quello tipico delle condriti. In particolare, hanno eseguito una serie di misurazioni ad altissima precisione sull’abbondanza relativa di due isotopi stabili di magnesio, Mg-24 e Mg-25, mostrando che le rocce terrestri sono leggermente più ricche dell’isotopo più pesante, Mg-25, che ha, sia pur di poco, maggiori difficoltà a sfuggire all’attrazione gravitazionale.

Nel secondo articolo, invece, C. Ashley Norris e Bernard J. Wood hanno condotto una ricerca sperimentale per valutare il comportamento di un ampio numero di elementi calcofili (ossiache tendono a legarsi allo zolfo) moderatamente volatili. Le misurazioni eseguite sono risultate coerenti con quanto previsto dall’ipotesi di impoverimento delle rocce in seguito a evaporazione di quegli elementi.

Entrambi i gruppi ipotizzano che le elevate temperature necessarie al processo siano state prodotte dalle collisioni fra planetesimi, ma potrebbero essersi riprodotte anche durante collisioni ancora più catastrofiche come quella che ha portato alla formazione della Luna.

In una nota di commento, Edward D. Young, dell’Università della California a Los Angeles, osserva che questi studi rappresentano un passo in avanti nella comprensione della formazione del sistema solare, ma non sono universalmente applicabili perché comunque non spiegano i differenti rapporti fra gli isotopi del silicio che esistono su Marte e sulla Terra, suggerendo che il processo di evaporazione possa essere avvenuto in modi differenti durante la formazione del nucleo e delle parti più superficiali dei pianeti.