În rocile vechi din Groenlanda, Canada și Hawaii, cercetătorii au găsit o urmă chimică pe care nimeni nu se aștepta să o mai vadă.
O echipă internațională condusă de MIT a identificat o semnătură izotopică a potasiului ce ar putea fi prima dovadă directă că fragmente din proto-Terra, planeta primitivă din care a luat naștere Pământul, au supraviețuit haosului inițial.
Rezultatele, publicate în Nature Geosciences, pun sub semnul întrebării imaginea curentă asupra începuturilor geologice ale planetei. Povestea începe în urmă cu aproximativ 4,5 miliarde de ani, când un nor de gaz și praf se condensa, bucată cu bucată, în primele meteoriți.
Din ciocniri repetate s-a format proto-Terra, o sferă incandescentă, dominată de magme. Nu a durat mult. Un corp ceresc de mărimea planetei Marte, numit de oamenii de știință Théia, a lovit proto-Terra într-un eveniment devenit clasic în geologie: impactul gigant.
În urma coliziunii, interiorul planetei s-a topit aproape complet, compoziția chimică a fost amestecată din temelii, iar arhitectura internă a fost resetată. Resturile aruncate pe orbită au dat naștere Lunii, iar Pământul a reieșit din dărâmături.
Din acest motiv, consensul era clar: materialele originare ale proto-Terrei trebuie să fi dispărut fără urmă. Și totuși, nu toate urmele par să fi fost șterse.
Nicole Nie, profesoară asistentă de științe planetare la MIT, și colaboratorii ei s-au uitat la un detaliu care scapă privirii, dar vorbește clar în limbajul atomilor: izotopii potasiului. Potasiul natural există în trei forme — cu masele 39, 40 și 41.
Pe Pământ, domină 39 și 41; izotopul 40 este abia detectabil, o fracțiune minusculă din total. În 2023, aceeași echipă observase deja anomalii ale potasiului în meteorite formate în momente și locuri diferite ale sistemului solar.
Proporțiile izotopice nu semănau cu cele din materialele terestre de astăzi. Ideea a prins contur: o semnătură izotopică neobișnuită ar putea funcționa ca un marcaj al materialelor mai vechi decât “rețeta” actuală a Pământului.
Pornind de aici, cercetătorii au ales cele mai potrivite ferestre către trecutul adânc: roci foarte vechi din Groenlanda și Canada, considerate printre cele mai timpurii structuri geologice păstrate, și lave din Hawaii, care urcă din mantaua Pământului, stratul gros dintre crustă și nucleu.
Probele au fost măcinate fin, dizolvate în acid pentru a izola potasiul, apoi analizate cu spectrometrie de masă. Rezultatul a ieșit din tipare: un deficit de potasiu-40 față de proporțiile obișnuite.
A detecta această deviație înseamnă, după analogia cercetătorilor, să găsești un singur grăunte brun într-o găleată plină cu nisip galben. Semnătura chimică nu poate fi explicată prin procese geologice cunoscute din prezent. Nici prin căderi ulterioare de meteorite.
Echipa a propus, în consecință, o ipoteză curajoasă: aceste roci păstrează fragmente rămase din proto-Terra, conservate contra așteptărilor, în ciuda cataclismului inițial. Pentru a verifica această idee, oamenii de știință au reconstruit, în simulări, evoluția chimică a Pământului.
Au integrat compozițiile tuturor tipurilor de meteorite cunoscute, au modelat impacturile succesive și procesele interne, de la încălzire la amestecarea mantalei.
Din această evoluție, un material inițial sărac în potasiu-40 ajunge, treptat, la compozițiile îmbogățite observate în multe roci moderne. Modelele se potrivesc cu observațiile. Iar mostrele analizate par a fi, cu mare probabilitate, relicve autentice ale planetei primitive. Rămâne însă o enigmă.
Nicio meteorită din colecțiile studiate până acum nu prezintă exact aceeași semnătură ca fragmentele presupuse din proto-Terra. Asta sugerează că o parte dintre obiectele care au contribuit la construcția Pământului nu au fost încă identificate.
De obicei, oamenii de știință recompun “rețeta” inițială a planetei combinând compozițiile mai multor grupuri de meteorite. Noua cercetare arată că acest inventar este încă incomplet, iar procesul de formare planetară păstrează detalii esențiale ce mai așteaptă să fie descifrate.
