La scoperta di una roccia insolitamente calda nel sottosuolo terrestre sta mettendo in discussione le conoscenze scientifiche sulla distribuzione del calore nelle profondità del pianeta, con potenziali implicazioni per la comprensione dei terremoti, dell’attività vulcanica e del ciclo del carbonio all’interno della Terra. Un team di ricerca internazionale ha analizzato una roccia proveniente dalla parte settentrionale della Papua Nuova Guinea, un’area in cui le placche tettoniche australiana e del Pacifico convergono, spingendo le rocce verso le profondità del sottosuolo attraverso un processo noto come subduzione.
I ricercatori hanno rilevato che la roccia ha raggiunto temperature di circa 800°C a una profondità di 45 chilometri, per poi raffreddarsi di circa 100°C una volta superati i 90 chilometri di profondità. Il Dottor Axel Schmitt della Curtin University, coautore dello studio pubblicato sulla rivista Nature Geoscience, ha spiegato che il risultato è inatteso, poiché normalmente ci si aspetterebbe un aumento graduale della temperatura con l’aumentare della profondità.
Ricostruire la storia termica della roccia
“Ciò che rende questa roccia così interessante è che conserva traccia di due condizioni termiche molto diverse, risalenti a fasi distinte della sua permanenza nelle profondità terrestri“, ha affermato Schmitt. “A circa 45 chilometri di profondità, la roccia era sorprendentemente calda; tuttavia, scendendo ancora più in profondità, è entrata in un ambiente più freddo di quanto ci si aspetterebbe a quel livello”. I ricercatori sono riusciti a ricostruire la storia della roccia analizzando minuscole inclusioni di coesite e zircone, intrappolate all’interno di un granato. La coesite si forma a pressioni estremamente elevate, confermando che la roccia ha raggiunto una profondità di almeno 90 chilometri sotto la superficie terrestre, mentre lo zircone ha permesso di datare l’evento.
Il calore mette in crisi i modelli di subduzione
Secondo Schmitt, questi risultati mettono in discussione gli attuali modelli relativi alle condizioni termiche all’interno delle zone di subduzione. “È stato del tutto inaspettato riscontrare questo passaggio da condizioni relativamente calde, a profondità minori, a condizioni più fredde a profondità maggiori”, ha affermato Schmitt. “Una possibilità è che l’intenso scorrimento, nel punto in cui si incontrano le placche tettoniche, generi calore supplementare a profondità relativamente ridotte. Un’altra è che la zona di subduzione non si fosse ancora raffreddata fino alle temperature più basse previste”.
Schmitt ha spiegato che le zone di subduzione sono sedi di terremoti e attività vulcanica e svolgono un ruolo importante nel ciclo del carbonio a lungo termine della Terra, trasportando rocce ed elementi in profondità all’interno del pianeta. “I risultati suggeriscono che la struttura termica di queste zone potrebbe essere più complessa di quanto si pensasse in precedenza; ciò aiuta gli scienziati a comprendere meglio come avvenga la subduzione nell’arco di periodi che vanno da milioni a miliardi di anni”, ha affermato Schmitt. “Comprendere queste variazioni di temperatura ci aiuta a delineare un quadro più chiaro delle condizioni estreme presenti nelle profondità della Terra, dove le placche tettoniche si scontrano, innescando processi che modellano la superficie del pianeta”.