La Terra ha ricevuto la maggior parte degli elementi volatili alla base della vita, come carbonio e azoto, nel corso della collisione planetaria che diede origine alla Luna, oltre 4,4 miliardi di anni fa. Uno studio pubblicato su Science Advances propone una risposta a una domanda comune a proposito dell'abbondanza di elementi volatili sul nostro pianeta: come fa la vita sulla Terra a basarsi sul carbonio, dal momento che questo elemento, per le sue proprietà, avrebbe dovuto evaporare durante le prime, roventi fasi di formazione del pianeta, oppure restare intrappolato nel nucleo?
I conti non tornano. Una delle teorie storiche per spiegare l'abbondanza di elementi volatili sulla Terra è quella che vuole che a portarli siano stati una particolare classe di meteoriti - avanzi primordiali degli elementi costitutivi il Sistema Solare esterno, precipitati sulla Terra quando ormai il nucleo era già formato (evitando così che le sostanze volatili che trasportavano dovessero sopportare l'intenso calore degli inizi, e l'evaporazione).
Tuttavia, il rapporto tra carbonio e azoto nella parte della Terra diversa dal nucleo - cioè il mantello e la crosta - non corrisponde a quello riscontrato in questi meteoriti, le condriti carbonacee: è di circa 40 parti di carbonio per ogni parte di azoto, mentre nei meteoriti è di circa 20 a 1.
Prove di scontro. Nel laboratorio di Rajdeep Dasgupta, ricercatore della Rice University (Usa) e co-autore dello studio, è possibile simulare le reazioni geochimiche che avvengono negli strati più interni di un pianeta sottoposto a condizioni estreme di pressione e temperatura.
In una nuova serie di esperimenti, Damanveer Grewal, coordinatore della ricerca, ha voluto testare un'altra nota teoria sull'origine degli elementi volatili, secondo la quale queste sostanze sarebbero arrivate durante una collisione con un pianeta allo stadio embrionale della sua formazione, con un nucleo ricco di zolfo. Zolfo, carbonio e azoto sono infatti presenti in ogni parte del nostro pianeta fatta eccezione per il nucleo, che non ha scambi di materiale con i restanti strati e rimane isolato.
Uno o più visitatori esotici? Grewal ha cercato di capire quale fosse la proporzione tra carbonio e azoto nel nucleo di pianeti in tre diversi scenari: senza zolfo, con il 10% e il 25% di zolfo. Dopo aver testato ogni possibilità (conducendo circa 1 miliardo di simulazioni), i ricercatori hanno concluso che «tutte le prove (...) sono compatibili con un impatto con un pianeta delle dimensioni di Marte, che trasportasse sostanze volatili e con un nucleo ricco di zolfo, dall'impatto con il quale ebbe origine la Luna».
Gli elementi precursori della vita potrebbero quindi essere arrivati sulla giovane Terra grazie all'impatto con un pianeta composto da elementi di base differenti (il nucleo terrestre è fatto prevalentemente di ferro), formatosi forse in un punto diverso del disco protoplanetario.
La ricerca, supportata da tante e complesse simulazioni, sembra dare definitivamente credito all'idea che gli elementi volatili siano arrivati con una collisione planetaria. Questo tuttavia non scioglie ogni dubbio, perché un bilancio degli elementi volatili considerati non è possibile, e forse una singola collisione non è stata sufficiente...
Ebbene sì, la Terra non è perfettamente sferica. Come alcuni dei suoi abitanti, mostra qualche lieve cedimento nella zona del "girovita". Se il diametro terrestre dal Polo Nord al Polo Sud misura 12.714 chilometri, quello che passa dall'Equatore è di 12.756 chilometri: 42 chilometri circa in più, causati dalla rotazione del nostro pianeta intorno al proprio asse. La differenza, pari allo 0,3% del diametro terrestre, è troppo piccola per essere percepita guardando le foto della Terra dallo Spazio.
Ma c'è di più. Recenti studi hanno dimostrato che il nostro pianeta sta "ingrassando" di 7 millimetri ogni 10 anni, probabilmente a causa dello scioglimento di grandi masse di ghiacci in Groenlandia e Antartide che, trasformate in acqua, sono sospinte proprio verso l'Equatore.
Foto: © Photo credit: JPL/NASA
Quando la Terra si formò 4,6 miliardi di anni fa, un giorno terrestre durava circa sei ore. Come sarebbe stato dover comprimere tutti i nostri impegni in una giornata così breve? Fortunatamente 620 milioni di anni fa le giornate si erano già allungate a 21,9 ore. E non è ancora finita. Secondo gli esperti il giorno terrestre medio di 24 ore si sta allungando di circa 1,7 millisecondi ogni 100 anni, a causa dell'attrito delle maree causate dall'attrazione gravitazionale della Luna, che rallenta - anche se impercettibilmente - la rotazione terrestre. Quanto ami la Terra? Mettiti alla prova con un quiz!
Foto: © Photo credit: NASA
Quella tra le placche tettoniche terrestri, si sa, è una relazione tormentata. Se tutti conosciamo la Pangea, un'unica grande massa continentale la cui frammentazione, all'origine degli attuali continenti, iniziò 180 milioni di anni fa, non tutti sanno che la formazione dei supercontinenti presenta una certa ciclicità.
Studi recenti sostengono che si formerebbero e frantumerebbero ogni 250 milioni di anni. Il futuro, insomma, potrebbe riservare la formazione di un nuovo supercontinente.Uno di quelli ipotizzati è la cosiddetta Pangea Ultima: un'unica distesa di Terra che vedrà l'Africa unita al Nord America e la scomparsa dell'Oceano Atlantico.
Tra gli 800 e i 600 milioni di anni fa una serie di importanti cambiamenti climatici diede origine alla più importante era glaciale dell'ultimo miliardo di anni. Secondo alcune teorie - ma l'argomento è dibattuto - le acque del mare in quel periodo ghiacciarono fino all'Equatore, trasformando la Terra in una gigantesca "palla di neve". Poiché la maggior parte della luce solare veniva riflessa, la temperatura sulla Terra doveva aggirarsi intorno ai -50 °C. Fortunatamente il pianeta era all'epoca popolato solo di microrganismi.
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Il luogo più arido della Terra, il deserto di Atacama, in Cile, si trova - ironia della sorte - proprio accanto alla più grande riserva d'acqua del pianeta: l'Oceano Pacifico. Si dice che la città di Calama, qui situata, non vide una goccia di pioggia per 400 anni, fino al 1972 quando fu bagnata da un improvviso temporale. In alcune aree dell'Atacama (che, a differenza di molti deserti, è un luogo freddo) non vivono neppure i cianobatteri, organismi fotosintetici che si sviluppano vicino alle rocce. Ecco perché gli scienziati della Nasa studiano il suo ecosistema per paragonarlo a quello dei luoghi più inospitali del Sistema Solare.
Se la Terra fosse una sfera liscia come quelle di cristallo, il suo campo gravitazionale sarebbe uniforme. La realtà dei fatti è molto diversa: catene montuose come quella dell'Himalaya, fosse oceaniche come quella delle Marianne, scorrimento dell'acqua e spostamento delle placche terrestri provocano anomalie gravitazionali in positivo o in negativo. Con i suoi due satelliti gemelli la missione della Nasa GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) sta provvedendo a mappare con grande accuratezza il campo gravitazionale terrestre (un rendering nell'immagine).
Foto: © Illustration credit: Nasa GRACE
Diciotto mila anni fa, durante la fase clou del più recente avanzamento dei ghiacci sul pianeta Terra, i ghiacci intrappolarono talmente tanta acqua che il livello del mare scese di 120 metri, lasciando scoperte parti ingenti del fondale marino. Ma in passato il livello del mare ha conosciuto anche diverse fasi "up", arrivando ad essere alto fino a 70 metri più di quanto non lo sia ora. Durante l'ultimo periodo interglaciale - conclusosi 10-15 mila anni fa - era di 5-7 metri più alto di adesso.
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Quando avrà esaurito la sua scorta di idrogeno, il Sole collasserà sotto la sua gravità trasformandosi in una gigante rossa 100 volte più grande e 2 mila volte più luminosa. Durante questo processo, che accadrà verosimilmente tra 5 miliardi di anni, la Terra sarà vaporizzata. Scappare prima che questo avvenga potrebbe richiedere tecnologie e mezzi di cui non siamo ora in possesso (parliamoci chiaro: dove potremmo trasferirci?). Ma, in base ad alcune previsioni, a salvare il nostro pianeta potrebbe sopraggiungere una stella, il cui passaggio distruggerebbe l'orbita terrestre spazzando via il Pianeta blu dal Sole. Sfortunatamente, a quel punto i terrestri morirebbero congelati...
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Esistono altri due corpi celesti con orbita prossima alla Terra che sono spesso definiti - anche se impropriamente - "lune". Uno di questi è l'asteroide 3753 Cruithne. Scoperto nel 1986, orbita intorno al Sole, ma in un periodo di tempo analogo a quello terrestre: ecco perché sembra che il sasso spaziale stia "seguendo" il nostro pianeta. il secondo intruso è l'asteroide 2002 AA29, che orbita intorno al Sole una volta all'anno con un percorso a ferro di cavallo che lo porta vicino alla Terra una volta ogni 95 anni.
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Non è solo un modo di dire: dietro alla sensazione della calma prima che si scateni il finimondo - meteorologicamente parlando - c'è una precisa ragione scientifica. Quando si forma una tempesta, l'aria calda e umida viene raccolta dall'atmosfera circostante e sospinta verso le nubi più alte del temporale in arrivo, situate anche a 16 chilometri di altezza. Successivamente l'aria discende al suolo più mite e asciutta, quindi più stabile. Ecco perché le persone che vivono nella zona in cui sta per avvenire un temporale percepiscono questa sensazione di calma improvvisa.
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