Circa 4,5 miliardi di anni fa, un corpo celeste delle dimensioni di un pianeta entrò in collisione con la Terra appena formata, scagliando nello spazio i detriti che in seguito avrebbero dato origine alla Luna. L’impatto lasciò la Terra in una condizione di rotazione estremamente rapida, con giornate che duravano appena da due a cinque ore. Tuttavia, i modelli attuali sulla formazione ed evoluzione della prima crosta terrestre hanno ampiamente trascurato il ruolo che il successivo rallentamento del pianeta potrebbe aver giocato. Attraverso una nuova analisi, Simon Lock dell’Università di Bristol ha rivelato che, man mano che la rotazione terrestre rallentava e il pianeta assumeva una forma più sferica, tale mutamento ha probabilmente rappresentato un fattore – finora ignorato – dell’attività tettonica primordiale. I risultati dello studio sono stati pubblicati sul Journal of Geophysical Research: Solid Earth.
Rallentamento e sfericizzazione
Subito dopo l’impatto che ha generato la Luna, la rapida rotazione della Terra l’ha deformata, schiacciandola ai poli e creando un rigonfiamento all’equatore. Negli scenari più estremi, il diametro equatoriale potrebbe essere stato fino al doppio della distanza tra i poli. Nel corso del tempo, però, le interazioni mareali tra la Terra e la Luna hanno spinto quest’ultima su un’orbita più ampia, rallentando gradualmente la rotazione terrestre e permettendo al pianeta di assumere una forma più sferica.
Oggi non rimane quasi nulla della crosta di quel periodo remoto, essendo stata distrutta da miliardi di anni di attività geologica ed erosione; per questo motivo, i modelli fisici sono fondamentali per comprendere cosa sia accaduto. Eppure, i pochi frammenti sopravvissuti rivelano una sorprendente varietà di tipologie rocciose risalenti alle prime fasi della storia terrestre, solitamente attribuita a fenomeni come l’impatto di asteroidi o a processi nel mantello che hanno riciclato la crosta originaria.
Il ruolo della Luna
Per superare i limiti dei modelli precedenti, Lock ha integrato i calcoli relativi alla forma e alla struttura interna della Terra con modelli sull’evoluzione dell’orbita lunare nel tempo. Ciò gli ha consentito di confrontare gli scenari convenzionali sulla formazione della Luna con ipotesi alternative che prevedono una rotazione terrestre iniziale molto più rapida, calcolando poi le possibili conseguenze geologiche derivanti dalla tensione e dalla compressione della superficie planetaria.
I risultati suggeriscono che, nella Terra primordiale “schiacciata”, la spinta verso l’esterno dovuta alla rotazione contrastasse in parte la gravità in prossimità dell’equatore; ciò avrebbe probabilmente favorito la formazione di una crosta più spessa all’equatore rispetto ai poli. Man mano che il pianeta assumeva una forma più sferica, la crosta subiva tensioni vicino ai poli e compressioni all’altezza dell’equatore, dando luogo a movimenti che, per periodi che potevano raggiungere decine di milioni di anni, avrebbero potuto rivaleggiare con quelli che si osservano oggi lungo i margini delle placche tettoniche. In alcuni scenari caratterizzati da una rotazione rapida, la compressione raggiungeva, per brevi intervalli, intensità paragonabili a quelle che hanno portato alla formazione dell’Himalaya, estendendosi lungo l’intera circonferenza equatoriale.
Comprendere il passato remoto della Terra
Se queste deformazioni calcolate corrispondono al vero, le conseguenze sarebbero state di vasta portata. Le rocce superficiali, modificate dall’acqua e dagli agenti atmosferici, venendo sepolte e nuovamente fuse, potrebbero aver contribuito alla formazione di rocce ricche di silice, simili a quelle che oggi costituiscono i continenti. Parallelamente, l’aumento della pressione all’interno del pianeta potrebbe aver reso alcune porzioni della crosta inferiore sufficientemente dense da sprofondare nel mantello, dando origine a regioni chimicamente distinte nelle profondità terrestri. Nel loro insieme, questi processi offrirebbero una spiegazione più esaustiva del perché le rocce terrestri siano diventate così eterogenee già poco tempo dopo la formazione del pianeta.
Lo studio di Lock mette in luce il ruolo della rotazione, un fattore cruciale ma finora trascurato nella geologia delle prime fasi della Terra. L’auspicio del ricercatore è che, integrando tale variabile nei modelli futuri, si possa ottenere un quadro molto più nitido di come abbia preso forma la superficie del nostro pianeta, gettando al contempo le basi per la nascita dei primi continenti.