La Terra si muove

Alfred Wegener era un meteorologo tedesco che, nel 1910, lavorava all'Università di Marburgo. Quell'anno, a Natale, regalarono l'ultima edizione di un atlante a colori al suo compagno di stanza. 

Mentre i due studiavano le belle carte geografiche, a Wegener sovvenne un pensiero: "La costa est del Sud America non combacia con la costa ovest dell'Africa come se in passato fossero state in contatto?". Wegener fu così illuminato da questa rivelazione che decise di cominciare a cercare prove che la confermassero.

La Terra si muove
"ipotesi di Wegener"

Nel 1912 si sentiva abbastanza fiducioso da tenere la prima conferenza sull'argomento, pubblicando poi, nel 1915, "L'origine dei continenti e degli oceani". Il libro descriveva in dettaglio le ampie prove che aveva raccolto a sostegno della sua teoria, secondo cui durante l'ultima parte dell'era paleozoica (circa 350 milioni di anni fa) tutti i continenti erano raggruppati insieme in un enorme supercontinente che chiamò Pangea. Quando la Pangea cominciò a disgregarsi, i continenti andarono lentamente alla deriva, arrivando infine alle posizioni attuali. Alcune delle prove più convincenti venivano dai dati paleontologici. Non solo la flora tropicale degli strati di carbone osservata da Pepper contrassegnava l'equatore della Pangea, ma si appurò che le felci glossopteridi del Permiano, che crescevano in un clima polare, si concentravano attorno al polo sud della Pangea.

Morene, depositi glaciali e altri resti lasciati dai ghiacciai permiani mentre si ritiravano, che erano altrimenti inesplicabilmente dispersi per vari continenti, si spiegavano immaginando che tutti i continenti fossero coperti da una calotta glaciale perché si trovavano al polo sud. Altre prove erano date dai rettili, dai lombrichi e da altri organismi. La distribuzione dei lombrichi sembrava particolarmente significativa perché non nuotano e non volano. Come avrebbero potuto disperdersi per il mondo se un tempo i continenti non fossero stati uniti? Sia in Gran Bretagna sia in America le idee di Wegener furono accolte con incredulità e scetticismo.(science)

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Seconda parte | L'origine dei continenti | La Terra si muove

I più ritenevano che i continenti fossero sempre stati immobili e lo sarebbero sempre rimasti. 

Era impossibile immaginarli in movimento, e quindi le sue idee rivoluzionarie attrassero solo critiche ostili, in particolare dai geologi, le cui teorie preferite venivano mandate gambe all'aria.

L'ipotesi tradizionale che spiegava l'uguaglianza di rocce e fossili sulle due sponde dell'Atlantico erano i "ponti di terra". I sostenitori ritenevano che gli animali avessero potuto camminare da una parte all'altra dell'oceano, portando con sé i semi delle piante e degli alberi i cui fossili si trovavano su entrambe le sponde. Ma dove si trovavano adesso questi ponti di terra? Dato che la flora e la fauna cominciavano a divergere dopo il Giurassico, si dedusse che i ponti di terra fossero sprofondati durante il Cretaceo.

Meccanismo di Wegener

Ma era possibile che un ponte di terra si stendesse per 8mila chilometri da una parte all'altra dell'Atlantico? La maggior parte dei geologi pensava di sì perché, anche se comprendevano il senso delle argomentazioni di Wegener, c'era una domanda che rimaneva priva di risposta. Come facevano i continenti a muoversi? I geofisici, in particolare, ritenevano che il meccanismo di Wegener per spiegarlo fosse fisicamente impossibile. Wegener aveva teorizzato che, visto che i continenti erano fatti di un materiale meno denso di quello del fondo dell'oceano, avrebbero galleggiato nel substrato, come gli iceberg sul mare. Ma come avrebbero fatto a farsi strada nella dura roccia dei fondali oceanici? L'idea era assurda e le discussioni andarono avanti per più di dieci anni prima che qualcuno trovasse una soluzione plausibile.(science)

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Un oceano d'acqua | Sotto il mantello...terrestre si cela un diamante unico e raro: la ringwoodite!

Un oceano d'acqua: sotto il mantello...terrestre si cela un diamante unico e raro: la ringwoodite! Pare che da una recente ricerca sia scaturito che nel mantello terrestre ci sia una quantità d’acqua paragonabile a quella di un oceano!

Non si riferisce ovviamente ad acqua allo stato liquido trattenuta in uno strato e nemmeno nelle porosità delle rocce, come accade per esempio con il petrolio o i gas a quote molto meno profonde, ma bensi del gruppo ossidrilico (-OH) facente parte della struttura cristallina di un particolare minerale: la ringwoodite.
La ringwoodite è una particolare forma di olivina, il minerale di cui è formata la parte superiore del mantello, che fino ad ora è stato rinvenuto soltanto in alcune meteoriti oppure creato in laboratorio sottoponendo l’olivina ad altissime pressioni, quelle in particolar modo che si riescono a trovare nel sottosuolo a profondità di circa 410 km. A tali pressioni l’olivina subisce un cambiamento di fase, trasformandosi per l'appunto in ringwoodite. Con una peculiarità: nella sua composizione chimica appare evidente una significativa quantità d’acqua (fino al 2,5% in peso) sotto forma di ossidrile.

Mantello terrestre

Zona di transizione
Lo ha scoperto un gruppo internazionale di ricerca guidato da Graham Pearson, dell’Università dell’Alberta (Canada) e di cui fa parte Fabrizio Nestola del dipartimento di geoscienze dell’Università di Padova. Lo studio è stato pubblicato il 13 marzo su Nature e conferma un’ipotesi contestata ma che negli ultimi tempi ha preso corpo tra i geologi: l’esistenza di grandi volumi di acqua intrappolati tra 410 e 660 km di profondità nella zona di transizione tra il mantello superiore e inferiore della Terra. «Nella zona di transizione ci potrebbe essere tanta acqua quanto quella contenuta in tutti gli oceani in superficie e forse anche di più», azzarda una stima Paerson.

Area «umida»
Questa scoperta è fondamentale perché nella zona di transizione avvengono importanti fenomeni geologici che hanno ripercussioni sul movimento delle placche e sulla formazione di magmi profondi. Sarebbe quindi la conferma di un’ampia fascia, o almeno di alcune aree umide all’interno della zona di transizione, in contrapposizione a due aree molto più secche del mantello superiore e inferiore. Subduzione Ma come ci è arrivata tutta quest’acqua a simili profondità? Con la subduzione delle placche oceaniche sotto quelle continentali (come la placca del Pacifico che subduce al largo del Giappone e che ha provocato il grande terremoto più tsunami dell’11 marzo 2011).
Le rocce sedimentarie dei fondi oceanici contengono grandi quantità di acqua che vengono in questo modo trasportate in milioni di anni a centinaia di chilometri di profondità.

Ringwoodite

Scoperta casuale in un diamante 
La scoperta della ringwoodite è stata del tutto casuale. Il gruppo di Pearson nel 2008 stava compiendo ricerche nel Mato Grosso (Brasile) su altri minerali quando è stato avvicinato da un cercatore dilettante di diamanti che aveva trovato una piccolissima gemma (3 millimetri) marroncina e sgraziata nella sabbia di un fiume presso Juina. La pietra non era un granché e venne venduta per 20 dollari.
Una volta tornati in laboratorio, la pietra venne affidata a un giovane laureando per un’analisi ma si accorse che conteneva un’inclusione microscopica, invisibile a occhio nudo, di un minerale che non riusciva a identificare. Da qui è partita una sofisticatissima ricerca basata sui sistemi più avanzati come spettroscopia Raman a infrarossi ed a diffrazione di raggi X nei laboratori di analisi più accreditati prima che fosse ufficialmente confermata come ringwoodite.

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Odissea nello spazio…2013!

Odissea nello spazio...2013! Di diritto possiamo annoverare tra gli eventi spaziali del 2013 al primo posto possiamo annoverare, e a giusta ragione, all'inaspettato arrivo di un meteorite sopra la regione russa di Chelyabinsk, avvenuto a febbraio. Forse per l’inaspettata, e la devastante discesa del meteorite che è stata la migliore registrazione della storia, grazie alla presenza di tantissime telecamere d’istanza nella zona. Con quasi 20 metri di lunghezza, il meteorite di Chelyabinsk è stato il più grande a giungere sulla terra da ben 100 anni a questa parte, suscitando l’interesse per il rilevamento degli asteroidi ed eventuali misure preventive. Ma ecco tutti gli altri eventi spaziali dell'anno che sta per concludersi, ricordati dal NewScientist.

Spazio anno 2013

 
Cominciamo dagli eventi recenti. Sarebbe dovuta essere la cometa del secolo, con una luminosità più splendente di quella della Luna, ma il Sole l’ha dissolta prima che potesse rivelarsi in tutta la sua brillantezza: parliamo di ISON, studiata da dozzine di sonde, e attesa da centinaia di astronomi professionisti ed amatori che hanno scrutato il cielo nella speranza di osservarla. Al suo posto sarà invece possibile osservare a occhio nudo un’altra cometa, Lovejoy R1, per tutto il mese di dicembre. Ma il passo dalle comete ai pianeti è breve.

Anche se ancora non sappiamo con certezza assoluta se dei microbi abbiano definitivamente fatto parte della popolazione ideale ed ipotetica di Marte, quest’anno le osservazioni di Curiosity hanno dato forza e sostanza una volta per tutte che il pianeta rosso, Marte, è stato in grado in un lontano passato, potenzialmente di ospitare la vita: analisi eseguite su una roccia, estratta dal rover nei presso di un antico canale supportano l’ipotesi che il cratere Gale fosse una volta un lago colmo di acqua potabile, e incoraggiano la speranza di trovare tracce di antichi esseri viventi su Marte. Ma Curiosity non è l’unico veicolo che si appresta a fare misurazioni e scoperte su Marte: anche l’India ha deciso di partecipare all’esplorazione del pianeta rosso lanciando, lo scorso novembre, la Mars Orbiter Mission, costata “solo” 73 milioni di dollari.

La sonda contiene diversi strumenti scientifici, per determinare la presenza di metano nell’atmosfera e per cercare di ottenere maggiori informazioni sul clima del pianeta (uno scopo condiviso anche dalla missione MAVEN della Nasa. Ma il 2013 è stato un anno importante anche per gli esopianeti: ad Aprile il telescopio Kepler della NASA ha osservato la prima coppia di pianeti simili per dimensioni alla Terra, entrambi in orbita all’interno della zona abitabile che circonda la loro stella, Kepler 62, a 1200 anni luce dalla Terra. Secondo gli astronomi, si tratterebbe di pianeti rocciosi, abbastanza massivi da poter trattenere una spessa atmosfera, coperti di oceani liquidi che potrebbero potenzialmente ospitare la vita. Lanciato nel 2009, il telescopio Kepler ha scoperto, nei suoi 5 anni di attività, 167 esopianeti e ha identificato quasi 3000 possibili candidati, alcuni dei quali potrebbero ospitare la vita. Ma la sua missione si è interrotta bruscamente poco dopo la scoperta degli esopianeti di Kepler 62: a maggio la Nasa ha infatti annunciato che il telescopio era gravemente danneggiato. La missione è stata poi ufficialmente interrotta ad Agosto.

Ma di esopianeti si è parlato anche a livello teorico quest'anno. Era il 1961 quando l’astronomo Frank Drake ricavava la sua famosa equazione per stimare il numero di civiltà extraterrestri esistenti in grado di comunicare nella nostra galassia: la formula tuttavia conteneva una quantità di incognite sconosciute a quei tempi, tra cui la possibilità o no che esistessero effettivamente pianeti al di fuori del Sistema Solare. Grazie all’enorme quantità di dati sugli esopianeti raccolti negli ultimi tempi, quest’anno Sara Seager del Mit ha potuto rielaborare l’equazione, restringendo i campi di ricerca e focalizzandola sui pianeti che potrebbero contenere tracce biologiche nelle loro atmosfere.

Il 2013 è stato anche l’anno della nascente concorrenza nell’esplorazione commerciale dello Spazio: fino a settembre, la SpaceX era l’unica compagnia privata di voli spaziali in grado di consegnare i rifornimenti alla Stazione Spaziale Internazionale. La SpaceX è stata tuttavia affiancata dall’Orbital Sciences, che ha lanciato e attraccato all’ISS la sua capsula cargo Cygnus. E dal trasporto merci privato nello Spazio passiamo ai tour per esseri umani attorno a Marte: il milionario Dennis Tito ha infatti annunciato di aver formato una organizzazione no-profit con lo scopo di mandare due persone sul pianeta rosso entro il 2018, con un viaggio che avrebbe la durata di 501 giorni. La missione ha tuttavia bisogno del supporto della Nasa, e non è ancora chiaro se l’agenzia spaziale americana accetterà o no l’offerta.
Infine, dopo 35 lunghi anni di viaggio, il 2013 è stato l’anno in cui la sonda Voyager 1 della Nasa ha finalmente lasciato il Sistema Solare: il veicolo continuerà a mandare alla Terra dati che ci permetteranno di comprendere meglio la zona che ci circonda, e terminerà la sua missione nel 2015, dopo aver esaurito il suo combustibile.

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