Cristallizzazione finché la terra non galleggia

Senza continenti sopra l’acqua, non c’è vita sulla terraferma. Sembra ovvio, ma si sa relativamente poco su come enormi pezzi di crosta terrestre si siano alzati per adempiere al loro ruolo di terra, continente e casa per tutta la vita sulla Terra. Per risolvere questo mistero i ricercatori hanno guardato dall’American Smithsonian Institution al granato microscopico – un nome collettivo per un gruppo di cristalli molto duri – che possono essere visti come cerchi rosa in questa foto.

Nuovi elementi costitutivi per i continenti vengono creati nelle cosiddette zone di subduzione. Qui, a causa della tettonica a placche, una placca tettonica oceanica più pesante si immerge sotto una placca tettonica continentale più leggera. Lo scioglimento della placca di subduzione crea magma, che riscalda la superficie sovrastante, consentendo alla superficie terrestre di sollevarsi oltre la zona di subduzione. Inoltre, il vulcanismo può creare montagne direttamente sulla superficie.

È così che germogliano nuovi pezzi di terra. Questa giovane crosta continentale è povera di ferro e più leggera; le placche oceaniche sono ricche di ferro e più pesanti. Ad esempio, la crosta continentale ha una densità inferiore e una maggiore galleggiabilità rispetto alle placche oceaniche. Questa differenza nella concentrazione di ferro spiega perché la crosta continentale è al di sopra dell’acqua e la crosta oceanica è al di sotto dell’acqua. Precedenti ricerche hanno suggerito che la differenza nelle concentrazioni di ferro è dovuta all’ossidazione del ferro nel granato, in profondità nel mantello terrestre.

I ricercatori hanno simulato questo processo in un laboratorio. In un recipiente a pressione, portano il materiale ad una pressione compresa tra 15.000 e 30.000 atmosfere. In combinazione con temperature comprese tra 950 e 1.230 gradi Celsius, sono state create le condizioni perfette per sciogliere la roccia. Quindi lasciano solidificare nuovamente la roccia, creando ogni sorta di cristalli colorati, incluso il granato rosa.

Usando i raggi X, i ricercatori hanno misurato le concentrazioni di ferro ossidato e non ossidato nel melograno. Questi non si avvicinavano alle proporzioni misurate nella crosta continentale esistente. La cristallizzazione del granato non è quindi il fattore determinante nella formazione dei continenti, ritengono ora i ricercatori. La loro nuova ipotesi: lo zolfo ossidato dirige questo processo.