C'è davvero un oceano nelle profondità della Terra?

In quello che suona come un capitolo di Viaggio al centro della Terra, la composizione chimica di una piccola gemma estremamente rara ha messo in testa ai ricercatori l'idea che possano esistere degli oceani a centinaia di chilometri sottoterra.

La gemma in questione si chiama ringwoodite, e si forma quando l'olivina, un minerale estremamente comune nel mantello, è sottoposta ad alte pressioni; quando, invece, è esposta ad ambienti con meno pressione, ritorna allo stato di olivina. La gemma è già stato trovata in meteoriti e ricreata in laboratorio, ma fino ad ora non era mai stato rinvenuto in campioni del mantello terrestre.

L'esperto di diamanti dell'Università di Alberta Graham Pearson si è imbattuto in un apparentemente inutile frammento marrone di 3 millimetri che era stato trovato nel Mato Grosso, in Brasile, mentre si stava occupando di un altro tipo di ricerca. All'interno di quel diamante, lui e il suo team hanno scoperto la ringwoodite—scoprendo che circa l'1,5 percento del peso del suo peso era costituito da acqua intrappolata. I risultati sono pubblicati su Nature.

Insomma, l'acqua deve pure esserci arrivata in qualche modo all'interno della ringwoodite. E così, grazie alle analisi sulla profondità di formazione e sulla composizione idrica, Pearson ha suggerito che ci sia acqua nelle profondità sotto la superficie terrestre—anzi, un mucchio di acqua.

La scoperta "conferma le previsioni di esperimenti di laboratorio ad alta pressione che ipotizzano la presenza di un serbatoio d'acqua di dimensioni paragonabili a quelle di tutti gli oceani e nascosto in profondità nel mantello della Terra," riporta un'analisi dei risultati di Pearson condotta da Hans Keppler, docente dell'Università di Bayreuth in Germania.

La crosta terrestre, comprese le parti più profonde degli oceani, raggiunge una profondità di circa 100 chilometri. Da lì, il mantello superiore occupa circa altri 300 chilometri. Il pezzo di ringwoodite è stato originato tra quest'ultimo strato e il mantello inferiore—un'area compresa tra 410 e 660 chilometri di profondità nota come " zona di transizione."

Gli scienziati sono stati a lungo divisi su cosa ci sia esattamente nella zona di transizione. Abbiamo scoperto che gran parte del mantello superiore è costituita da olivina, e, come ha detto Keppler, i ricercatori hanno spesso ipotizzato che la Terra contenesse serbatoi di acqua in profondità sotto la crosta. Ma non erano sicuri del fatto che l'acqua potesse esistere a livello della zona di transizione—cioè, appunto, la zona tra i mantelli superiore e inferiore. Mentre alcuni dicono che gran parte dell'acqua degli oceani potrebbe aver avuto origine da lì, altri sostengono che là sotto sia tutto completamente asciutto.

La scoperta di Pearson cambia le carte in tavola. Nello studio, lo scienziato dice che ci sono due possibili spiegazioni alla presenza di acqua all'interno della ringwoodite.

"In un caso, l'acqua all'interno della ringwoodite riflette una eredità da parte di una matrice di diamanti fluida a base di acqua, dalla quale l'inclusione è cresciuta come fase singenetica. In questo modello, il fluido a base di acqua deve essere in loco, nella zona di transizione, perché non vi è alcuna prova che il mantello inferiore contenga notevoli quantità di acqua," ha scritto.

"In alternativa, la ringwoodite è 'protogenetica', cioè era presente prima dell'incapsulamento da parte del diamante e il suo contenuto di acqua riflette quello della zona di transizione," ha scritto Pearson. In questo modello, l' acqua e la ringwoodite sono già presenti allo stesso tempo, e la ringwoodite assorbe parte dell'acqua. Comunque la vediate, c'è un sacco di acqua nella zona di transizione: "Entrambi i modelli implicano una zona di transizione che sia ricca d'acqua almeno a livello locale," ha scritto.

Quindi, come fa un pezzo di ringwoodite che sta ad almeno 410 chilometri sotto la superficie terrestre ad arrivare fino a un fiume in Brasile? Secondo Keppler—e visto il fatto che Pearson era alla ricerca di rocce vulcaniche—qualcosa, probabilmente un'eruzione vulcanica, l'ha spinta rapidamente in superficie. È stata solo una coincidenza che Pearson sia stato in grado di analizzare la ringwoodite prima che tornasse alla sua forma non pressurizzato.

"Questa scoperta è stato un colpo di fortuna, come lo sono molte altre scoperte scientifiche," ha detto Pearson.

E ora possiamo anche immaginare oceani sotto gli oceani, dove potrebbero esistere cose allucinanti.