Un impatto planetario portò gli ingredienti della vita sulla Terra

Azoto, carbonio e molti altri elementi essenziali per la vita sulla Terra derivano da una gigantesca collisione del nostro neonato pianeta con un altro corpo celeste delle dimensioni di Marte. Lo stesso impatto che originò, circa 4,4 miliardi fa, anche la Luna. È questa l’ipotesi dei ricercatori della Rice University che sulle pagine di Science Advances  ricostruiscono il processo che avrebbe creato sul nostro pianeta ancora in formazione il cocktail di ingredienti necessari per la vita. “Tempi e modalità di questo processo sono stati al centro di accesi dibattiti ma questo è il primo studio che mette insieme in modo coerente tutte le prove geochimiche”, afferma Rajdeep Dasgupta, coautore dello studio.

Le meteoriti non bastano

Una delle ipotesi più accreditate per spiegare la presenza degli elementi essenziali per la vita sul nostro pianeta è quella secondo cui la Terra, successivamente alla formazione del suo nucleo, sarebbe stata a lungo bombardata da materiale meteorico primordiale contenente elementi come carbonio e azoto. Tuttavia, precisano i ricercatori, qualcosa non torna: la Terra, nucleo escluso, contiene circa 40 parti di carbonio per ogni parte di azoto, circa il doppio del rapporto di 20-1 osservato nelle condriti carbonacee, un tipo di meteoriti rocciose che risalgono agli albori del Sistema solare primordiale e che secondo questa ipotesi avrebbero seminato la Terra degli elementi essenziali per la vita. Da dove arrivò allora tutto quel carbonio presente sulla Terra?

Serve lo zolfo

Alla ricerca di nuovi indizi che spiegassero la concentrazione di carbonio presente nel mantello e nella crosta terrestre, gli autori dello studio hanno simulato in laboratorio le reazioni geochimiche che avvengono nelle profondità del pianeta. In particolare, Damanveer Grewal ha studiato la variazione della quantità di carbonio e di azoto rispetto a tre scenari diversi: assenza di zolfo, 10% di zolfo e 25% di zolfo.

E’ emerso che, nelle leghe ad alta concentrazione di zolfo, l’azoto rimane solubile, al contrario del carbonio, che lo è molto meno. “Questo significa che se il nucleo metallico di un pianeta roccioso è ricco di zolfo, allora il carbonio viene espulso dal nucleo a una velocità nettamente maggiore rispetto all’azoto”, spiega l’autore. In altre parole, secondo i ricercatori, l’alto rapporto rapporto carbonio-azoto presente sulla Terra potrebbe ben spiegarsi con l’impatto di un oggetto celeste ricco di zolfo.

Il cocktail della vita sulla Terra

A partire da questa prima conclusione, team ha simulato al computer circa 1 miliardo di scenari possibili per l’evoluzione della Terra.“Quello che abbiamo scoperto è che tutte gli indizi – le firme isotopiche, il rapporto carbonio-azoto e le quantità complessive di questi elementi e dello zolfo sulla Terra – sono compatibili con l’ipotesi di un impatto con un pianeta delle dimensioni di Marte denso di sostanze volatili e con un nucleo ricco di zolfo”, ha concluso Grewal.  Lo stesso impatto che avrebbe dato origine alla Luna, dunque, avrebbe “rimodellato” la Terra rendendo disponibili gli elementi fondamentali per la vita.

Riferimenti: Science Advances