Come si è evoluto il nostro pianeta nel corso dei miliardi di anni della sua storia e quali sono le caratteristiche del suo nucleo e del mantello?
La risposta è contenuta in un piccolo frammento di meteorite, all’interno del quale il gruppo internazionale di ricercatori guidato da Luca Bindi, docente dell’Università di Firenze, ha identificato un nuovo minerale, l’hiroseite. Lo documenta lo studio pubblicato sulla rivista ‘Science Advances’, che fornisce per la prima volta una conferma sperimentale alle ipotesi fatte sulle trasformazioni avvenute nella composizione del nostro pianeta dalla sua formazione.
Il nuovo minerale, un silicato di ferro e magnesio, è stato identificato in un campione della meteorite Suizhou, caduta nel 1986 a Dayanpo, in Cina. La pressione e la temperatura in cui l’hiroseite si è formata, nello scontro tra asteroidi nello spazio, sono paragonabili a quelle presenti nel mantello profondo del nostro pianeta e nella sua composizione c’è un’alta presenza di ferro ossidato, uno stato dell’elemento chimico fino a oggi solo ipotizzato in tale strato della Terra.
“Per capire il significato di questa scoperta – commenta Bindi, ordinario di Mineralogia dell’Ateneo fiorentino – è necessario partire dal fatto che il ferro può esistere in tre stati di ossidazione, il ferro metallico (Fe0) e il ferro nella forma bivalente Fe2+ e trivalente Fe3+; questi ultimi si formano a contatto con l’ossigeno, proprio come succede nel processo di arrugginimento. Si pensa che nel nucleo terrestre esista solo ferro allo stato metallico – prosegue il ricercatore -, mentre nel mantello, la comunità scientifica ritiene che il ferro sia presente come Fe2+ e Fe3+”.
Oltre a descrivere la nuova specie mineralogica, grazie allo studio chimico e strutturale dell’hiroseite, il ricercatore fiorentino e i colleghi dell’Arizona State University e del Guangzhou Institute of Geochemistry (l’Accademia delle Scienze cinese) hanno potuto dimostrare sperimentalmente il meccanismo ipotizzato quale responsabile dell’ossidazione del nostro mantello, chiarendo che il Fe ossidato si forma direttamente nel minerale stesso, come in quello da loro identificato.
Il nuovo minerale, il cui nome è ispirato a Kei Hirose, il geofisico giapponese che ha studiato per anni i possibili minerali presenti nelle grandi profondità del nostro pianeta, permetterà agli scienziati anche di avvicinarsi alla comprensione della composizione del nucleo terrestre.
