La Terra si è formata “solo” 30 milioni di anni dopo la nascita del sistema solare e non 60, come ipotizzato sinora. E anche la Luna, sua coetanea, è dunque più vecchia di quanto si stimava, così come Marte che sarebbe nato 17 milioni di anni prima del nostro pianeta. Lo affermano, in due articoli apparsi sullo stesso numero di Nature, due gruppi di ricercatori: uno tedesco, guidato da Thorsten Kleine dell’Università di Münster, l’altro statunitense, diretto da Qingzhu Yin dell’Università di Harvard.
Lavorando in modo indipendente, le due équipe hanno corretto l’età del nostro pianeta utilizzando la stessa tecnica di datazione radioattiva. E sono giunte a conclusioni pressoché identiche. “Per la prima volta”, ha affermato Kleine “è stato possibile rilevare l’età della Terra con grande precisione”: 4.533 miliardi di anni, milione più, milione meno, secondo il nuovo certificato anagrafico. La formazione del nucleo terrestre, il grosso del pianeta per intenderci, è avvenuta dunque molto più rapidamente di quanto stimato da precedenti ed, evidentemente, meno accurate analisi.
Il fatto che due diversi gruppi abbiano ottenuto gli stessi risultati, hanno sottolineato alcuni commentatori, non può che accrescere l’attendibilità della loro scoperta. Tanto più che le recenti osservazioni si accordano molto bene con i più accreditati modelli teorici della formazione del Sole e dei pianeti.
L’età del nostro Sistema solare
Secondo la teoria comunemente accettata, il sistema solare nacque circa 4,6 miliardi di anni fa, a seguito della gigantesca esplosione di una supernova, una stella di grande massa che con quell’atto maestoso mise fine alla sua esistenza. Le onde d’urto si propagarono all’interno di una nube interstellare di gas e polveri, provocando uno squilibrio della sua densità. Ben presto, la parte più densa della nube non poté più sostenere la propria gravità e cominciò a contrarsi. La progressiva contrazione fu la causa di un graduale aumento della temperatura che portò alla nascita di una nuova stella, il Sole. Poi, nelle zone più esterne e più fredde della nube, particelle di materiali metallici accumulatesi attorno al neonato astro si raggrupparono formando i nuclei di pianeti, lune, asteroidi e comete.
L’età della Terra
Per stabilire il tempo di formazione del nucleo terrestre, sia i ricercatori tedeschi che quelli americani hanno affinato una tecnica di datazione basata sul decadimento radioattivo di un particolare isotopo. Gli isotopi sono nuclei atomici di uno stesso elemento, con ugual numero di protoni ma che differiscono tra loro per il numero di neutroni. L’isotopo in questione è quello di un metallo, l’afnio 182 – con un nucleo composto cioè da 72 protoni e 110 neutroni – il cui decadimento fu attivo solo entro i primi 60 milioni di anni di vita del sistema solare.
Dopo questo tempo, tutto l’afnio 182 era decaduto, cioè estinto, in quanto trasformatosi in un altro metallo, il tungsteno 182, il cui nucleo è formato da 74 protoni e 108 neutroni. “I due elementi”, ha raccontato Kleine a Galileo, “ebbero comportamenti distinti nel periodo di formazione del nucleo terrestre. Appena terminato tale periodo, tutto il tungsteno era assorbito all’interno del nucleo, mentre tutto l’afnio non ancora decaduto si trovava nel mantello”, ossia la regione rocciosa costituitasi attorno al nucleo in formazione. Una qualsiasi traccia di tungsteno 182 che oggi si possa rinvenire nel mantello deve essere stata prodotta dal decadimento dell’afnio 182 rimasto, dopo che il nucleo ebbe completato il suo sviluppo. Per cui, è proprio la quantità di tungsteno 182 presente nelle rocce del mantello a fornire una misura dell’età del nucleo terrestre.
Dimensioni planetarie: l’età conta
Gli scienziati guidati da Kleine e Yin hanno analizzato la concentrazione di questo materiale in una varietà di rocce provenienti dal mantello della Terra, confrontando poi i valori ottenuti con quelli relativi alle quantità dello stesso metallo riscontrate in alcune meteoriti. Una complessa procedura analitica ha quindi permesso di aggiornare l’età del nostro pianeta. Kleine, Yin e colleghi non hanno però limitato i loro studi alla Terra. Sono stati analizzati infatti anche frammenti meteorici provenienti da Marte e campioni di roccia lunare. Risultato: anche la Luna e il Pianeta Rosso sono più vecchi di quanto le stime precedenti facessero ritenere. In particolare Marte, più piccolo della Terra, è nato circa 17 milioni di anni prima del nostro pianeta.
“Più un pianeta è grande”, precisa Kleine “e più tempo ha impiegato a formarsi. Può sembrare intuitivo, ma non era ancora stato dimostrato”. Tuttavia, un’eccezione a questa regola è proprio la Luna, più o meno ‘coetanea’ della Terra. Questo in realtà non fa che avvalorare la tesi, già sostenuta dalla maggioranza degli esperti, secondo cui il nostro satellite si sarebbe formato non dal graduale accrescimento a partire da corpi più piccoli, bensì a seguito della collisione fra una Terra ancora in fasce e un pianeta delle dimensioni di Marte.
I nuovi risultati ottenuti dai ricercatori tedeschi e americani sembrano dunque già rivelarsi assai preziosi nel chiarire varie caratteristiche del nostro piccolo angolo di cosmo. E potrebbero anche contribuire a schiudere scenari più ampi. “Conoscere le scale temporali della formazione dei pianeti del sistema solare”, ci dice Kleine “è molto importante per scoprire altri sistemi planetari nella nostra galassia”.
