Da oltre quarant’anni, i sismologi sanno che a quasi 2.900 km sotto i nostri piedi, proprio sopra il confine tra nucleo e mantello, si nascondono 2 colossali strutture dense e anomale. Una si estende sotto l’Africa, l’altra sotto l’Oceano Pacifico. Le onde sismiche che attraversano queste regioni rallentano in modo marcato, segno che la loro composizione è diversa da quella del mantello circostante. Questi enigmatici giganti, noti come LLSVP (Large Low-Shear-Velocity Provinces), hanno alimentato per decenni ipotesi di ogni tipo: resti di antiche placche subdotte, residui di un oceano di magma primordiale o persino frammenti di Theia, il corpo celeste che avrebbe dato origine alla Luna.
Ora, un nuovo studio guidato da Yoshinori Miyazaki della Rutgers University propone una ricostruzione sorprendente delle loro origini, una storia che rimanda ai primissimi istanti della Terra, quando il pianeta era ancora una sfera incandescente in via di solidificazione.
Una perdita dal nucleo nei primi giorni della Terra
Le simulazioni elaborate dal team suggeriscono che, durante il raffreddamento del giovane pianeta, il nucleo metallico – sottoposto a pressioni tremende – avrebbe rilasciato verso l’alto parte dei suoi componenti più leggeri, come ossidi di magnesio e silicio. Questi materiali, “strizzati fuori” dal nucleo in contrazione, sarebbero risaliti nella porzione più bassa dell’oceano di magma che ricopriva la Terra appena formata. Lì avrebbero modificato la chimica del mantello primordiale favorendo la formazione di minerali ricchi in silicato, come bridgmanite e seifertite, a scapito della presenza di ferropericlase.
Il risultato? Strati profondi con caratteristiche fisiche e chimiche coerenti con ciò che oggi osserviamo nei LLSVP e nelle loro regioni periferiche, le ULVZ (Ultra-Low Velocity Zones), dove le onde sismiche rallentano ancora di più.
Perché questi “blob” sono importanti
Le 2 enormi masse non sono semplici curiosità geologiche. Diversi studi hanno suggerito che il “blob africano” potrebbe influenzare zone di indebolimento del campo magnetico terrestre sopra l’Atlantico meridionale. Altri lavori indicano che la struttura delle LLSVP avrebbe contribuito alla nascita e alla dinamica delle placche tettoniche, fondamentali per la regolazione del clima e, quindi, per la stessa abitabilità del nostro pianeta.
Le nuove simulazioni mostrano anche che queste strutture potrebbero essere rimaste stabili per oltre 4,5 miliardi di anni, trasportate e modellate lentamente dai moti convettivi del mantello fino ad assumere le configurazioni irregolari rilevate dai sismologi.
Una nuova chiave per leggere l’evoluzione dei pianeti
La ricerca offre un tassello importante per ricostruire la storia profonda della Terra e potrebbe avere implicazioni anche per lo studio dei pianeti rocciosi al di fuori del Sistema solare. Capire perché la Terra ha sviluppato una tettonica attiva, un campo magnetico duraturo e condizioni favorevoli alla vita significa capire anche cosa potrebbe rendere abitabile un altro mondo.
“Anche con pochissimi indizi, stiamo iniziando a costruire una storia che abbia senso. Questo studio ci fornisce un po’ più di certezza su come si è evoluta la Terra e sul perché sia così speciale“, sottolinea Miyazaki. Lo studio è stato pubblicato su Nature Geoscience.