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SCIENZA

Un nuovo studio suggerisce che l’elio intrappolato nel nucleo della Terra potrebbe lentamente “fuoriuscire”

Gli scienziati hanno trovato importanti quantità di elio-3, un elemento rarissimo, sulla superficie terrestre: potrebbe provenire nientemeno che dal nucleo.

Nucleo terrestre Fonte foto: 123RF

Cosa sappiamo sul nucleo terrestre e su ciò che si trova al suo interno? Purtroppo, davvero poco: si tratta del cuore rovente del nostro pianeta, situato ad una profondità di circa 2.900 km, ovvero assolutamente irraggiungibile anche con quelle che sono le strumentazioni più all’avanguardia di cui disponiamo. Per gli scienziati, dunque, la sfida è davvero ardua. Ma un nuovo studio potrebbe fare luce su alcuni aspetti inediti che riguardano la composizione del nucleo.

Tracce di elio-3 sulla superficie terrestre

Facciamo un piccolo passo indietro, per capire l’importanza della nuova scoperta: l’elio è un gas nobile molto diffuso in tutto l’Universo (nonché sul nostro pianeta). Se ne conoscono diversi isotopi, che differiscono per numero di neutroni presenti all’interno del suo atomo. L’elio-4 è la forma più comune tra quelle che si possono trovare sulla Terra, ed è – per intenderci – quello che viene usato per gonfiare i palloncini. Esiste poi l’elio-3, che è invece rarissimo: si tratta di un elemento primordiale, che venne generato durante il Big Bang.

Negli scorsi anni, alcuni ricercatori hanno trovato tracce di elio-3 sulla superficie terrestre, presente addirittura in livelli mai registrati prima all’interno di diverse rocce. Gli scienziati hanno ipotizzato che la sua provenienza fosse un serbatoio primordiale situato all’interno del mantello, ovvero lo strato intermedio e più spesso del nostro pianeta. Un team di esperti guidati da Forrest Horton, geochimico presso la Woods Hole Oceanographic Institution, ha voluto replicare i risultati dei precedenti studi: nel corso di una spedizione presso l’isola di Baffin, nell’estremo nord del Canada, gli esperti hanno raccolto numerosi campioni di lava risalenti a 62 milioni di anni fa.

Le analisi di laboratorio sull’olivina in essi contenuta hanno mostrato la presenza di microscopiche sacche del gas ricercato. Anche in questo caso, il rapporto tra elio-3 ed elio-4 è risultato essere anomalo: “Da qualche parte, nelle regioni profonde del nostro pianeta, si preservano gas risalenti alla formazione della Terra” – ha affermato il professor Horton nel suo nuovo studio pubblicato su Nature. Ma da dove arriva l’elio-3 e, soprattutto, come ha fatto a raggiungere la superficie terrestre? Il mistero potrebbe presto essere svelato.

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Da dove arriva l’elio-3

La nuova scoperta, infatti, suggerisce che l’elio-3 non proviene dal mantello (come prima teorizzato): assieme a questo gas, gli scienziati hanno trovato tracce di altri elementi come il neon, i cui rapporti isotopici permettono di ipotizzare che il loro viaggio abbia avuto inizio nientemeno che nel nucleo terrestre, a profondità inimmaginabili. Il modo in cui, tuttavia, questo processo sarebbe avvenuto resta ancora un mistero. Gli esperti ritengono possibile che, in un primo momento, il gas primordiale sia fuoriuscito dal nucleo per raggiungere lo strato più profondo del mantello.

Da qui, l’elio-3 avrebbe potuto sollevarsi in un pennacchio galleggiante di roccia percorrendo tutto il mantello, sciogliendosi durante il suo itinerario verso la superficie terrestre, eruttando infine assieme al magma e trasformandosi in lava. Se così fosse, saremmo davanti ad una rara visione dei complicati e misteriosi processi geochimici che avvengono al confine tra il nucleo e il mantello del nostro pianeta. Inoltre, se la scoperta trovasse conferma, potrebbe aprire agli esperti nuove e interessanti ipotesi riguardanti l’evoluzione della Terra.