Nuovi indizi su come l’atmosfera della Terra si sia riempita d’ossigeno

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Conoscere a fondo le dinamiche che governano la Terra è per noi fondamentale, non solo per una semplice questione accademica, capire determinati fenomeni può rivelarsi una manna per le potenziali applicazioni scientifiche e tecnologiche, ma non solo.

Capire realmente come la Terra abbia ottenuto tutto l’ossigeno che ci permette oggi di respirare potrebbe essere un indizio importante per capire meglio i delicati equilibri che governano l’ecosistema del nostro pianeta, in modo da poter diventare più efficaci nella lotta al cambiamento climatico ad esempio, oppure in un prossimo/lontano futuro, capire come la terra ha ottenuto il suo ossigeno potrebbe essere la chiave per far fare alle macchine terraformanti il passaggio dalla fantascienza alla scienza reale.

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Avete visto il film “L’uomo d’acciaio”? il primo film dell’attuale superman interpretato da Henry Cavill?

Ecco li c’è un esempio di quella che è (volevo dire, quella che dovrebbe essere in teoria) una macchina terraformante. Ma approfondiremo questo argomento tra un attimo

Prima di farlo, voglio parlarvi di questo studio pubblicato il 23 ottobre su Science, condotto dallo studente laureato Andy Heard, insieme ad un team di suoi colleghi e con la collaborazione del professore di scienze geofisiche all’Università di Chicago, il prof. Nicolas Dauphas, che hanno utilizzato una tecnica pionieristica per scoprire nuove informazioni sul ruolo del ferro oceanico nell’ascesa dell’atmosfera terrestre.

Ecco una dichiarazione del prof. Dauphas:

“Se ci pensate, questo è il cambiamento più importante che il nostro pianeta ha vissuto nel corso della sua vita, e non siamo ancora sicuri di come sia successo, qualsiasi progresso che si può fare per rispondere a questa domanda è davvero importante.”

Il team di scienziati hanno ricreato una linea temporale analizzando rocce antichissime, la composizione chimica delle rocce infatti, risente delle condizioni dell’atmosfera dell’epoca, fornendo indizi utilissimi per ricreare un modello accurato.

“La cosa interessante è che prima del Grande Evento di Ossigenazione permanente accaduto 2,4 miliardi di anni fa, si vedono le prove nella sequenza temporale di queste piccole e allettanti esplosioni di ossigeno , dove sembra che la Terra stesse cercando di preparare il terreno per questa atmosfera, ma i metodi esistenti non erano abbastanza precisi per estrarre le informazioni di cui avevamo bisogno”.

Dott. Heard, il primo autore della ricerca.

La Terra quindi ha provato diverse volte a “ossigenarsi”, fino al tentativo finale e permanente di 2.4 miliardi di anni fa, e le domande si accavallano…

Perché ci sono stati più tentativi? Cosa andava “storto”? e Perché 2.4 miliardi di anni fa invece c’è riuscita?

Gli indizi e le domande si shakerano bene, quello che ne esce fuori è un vero ed affascinante mistero.

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Nella terra primordiale gli oceani erano pieni di ferro e non serve essere uno scienziato per capire che ferro e ossigeno insieme formano la ruggine (se aiutati dall’acqua) quindi, in teoria, avrebbero dovuto consumare tutto l’ossigeno e non lasciarne nulla per l’atmosfera, sappiamo che questo non è avvenuto ovviamente, ma perché?

Quella era l’era dei vulcani, che regnavano incontrastati su praticamente tutta la superficie terrestre d’allora, e cosa fanno i vulcani? Eruttano.

Il magma è ricco di zolfo, e lo zolfo si lega bene con il ferro generando un composto chiamato Pirite.

Quando lo zolfo ed il ferro reagiscono insieme per formare la pirite, conosciuta anche come “l’oro degli sciocchi” per il suo aspetto simile alle pepite d’oro, rilasciano Ossigeno.

Quindi il ferro gioca un ruolo cruciale in questa partita, se si lega con l’ossigeno, forma la ruggine eliminandolo così definitivamente, se invece si lega con lo zolfo forma la pirite che rilascia invece ossigeno nell’atmosfera; si tratta di capire quale processo tra i due ha avuto la meglio…

Non saltiamo a conclusioni affrettate! Si certo noi siamo qui, esistiamo quindi è facile dire che la reazione che ha vinto fra le due è quella con lo zolfo, ma questa resta comunque una supposizione, molto probabile certo, ma rimane una supposizione. Serve comunque una prova certa per mettere fine al discorso.

Il team per verificarlo ha sfruttato le tecnologie all’avanguardia del Dauphas ‘Origins Lab per sviluppare una nuova tecnica rigorosa per misurare minuscole variazioni negli isotopi del ferro al fine di scoprire in quale direzione andava il percorso del metallo. In contemporanea hanno studiato come funziona nel dettaglio la reazione ferro-zolfo per creare la pirite nei laboratori dell’Università di Edimburgo, in collaborazione con esperti mondiali.

Dopo di che hanno analizzato rocce antiche provenienti dal continente Africano e dall’Australia.

Quello che effettivamente hanno scoperto elaborando i dati accumulati riflette la reale possibilità che, almeno in determinate aree del globo, il processo che porta alla pirite e all’ossigeno ha avuto il sopravvento su quello della ruggine.

“È un problema complicato con molte parti mobili, ma siamo stati in grado di risolverne una parte”

prof. Dauphas

Non tutti i misteri sulla vicenda quindi sono stati svelati, ma un enorme passo avanti è stato fatto.

Non sappiamo ancora se questo processo sia l’unico che sia entrato in gioco nella formazione dell’atmosfera, non conosciamo ancora tutte le dinamiche ma questo non ci impedisce di trovare le applicazioni future a questa conoscenza, come accennato prima, la Terraformazione.

Il processo di Terraformazione consisterebbe nel modificare o creare, un atmosfera respirabile per gli esseri umani in altri pianeti o lune che ne sono sprovvisti. Tutto ciò (sempre in teoria) ci consentirebbe di diventare una specie interplanetaria, capace di viaggiare verso altri mondi, e di viverci pure. Ne risulterebbe anche un sostanziale abbassamento del rischio d’estinzione del genere umano.

Non c’è dubbio che questa tecnologia sia al momento più fantascientifica che scientifica ma, il progresso tecnologico e scientifico ci hanno già abituati a farci ricredere su fenomeni e possibilità che credevamo impossibili fino a quando poi qualcuno le ha realizzate.

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