Primi oceani

Il racconto

Il pianeta azzurro non è sempre stato azzurro

Dallo spazio la Terra appare blu: più di sette decimi della sua superficie sono coperti d'acqua, circa 1,3 miliardi di chilometri cubi di oceani. Nessun altro pianeta del Sistema solare, per quanto sappiamo, ha mari liquidi sulla superficie. Ma da dove è arrivata tutta quest'acqua? E da quando c'è? Sono domande su cui gli scienziati lavorano ancora, e le risposte sono parziali.

Come si forma un oceano

Nei primi tempi la Terra era così calda che l'acqua poteva esistere solo come vapore, mescolato ai gas dell'aria. Con il passare dei milioni di anni la superficie si raffreddò. Quando la temperatura scese sotto i 100 °C, a quella pressione, il vapore poté condensare in gocce. Cominciò a piovere. Gli scienziati immaginano piogge lunghissime, forse per migliaia di anni, che riempirono le zone più basse della crosta e formarono i primi oceani. Un piovere senza fine, ma senza nessuno a vederlo.

Quanto presto accadde? La prova più antica viene dai cristalli di zircone di Jack Hills, di cui hai letto nella scheda precedente. Alcuni di loro, datati intorno a 4,4 miliardi di anni, hanno nella loro composizione una firma tipica delle rocce che interagiscono con l'acqua liquida. Per questo molti studiosi pensano che oceani, o almeno grandi specchi d'acqua, esistessero già in quel periodo, soltanto 150 milioni di anni dopo la nascita della Terra. Altri ricercatori sono più cauti, perché le prove sono indirette. Per questo nella linea del tempo la data è approssimata: intorno ai 4,3 miliardi di anni fa.

Da dove viene l'acqua?

Qui gli scienziati hanno due ipotesi principali, e probabilmente sono vere tutte e due in parte. La prima dice che l'acqua era già nei materiali con cui si formò la Terra. Molte rocce contengono acqua legata chimicamente nei minerali. Quando il pianeta era fuso, parte di quest'acqua uscì attraverso i vulcani sotto forma di vapore, un processo che si chiama degassamento. Ancora oggi le eruzioni liberano grandi quantità di vapore.

La seconda ipotesi dice che una parte dell'acqua arrivò dallo spazio. Asteroidi ricchi di acqua e altri corpi che arrivavano dalle zone esterne del Sistema solare piovvero sulla Terra giovane, in numero enorme. A favore di questa idea c'è una prova chimica: l'acqua contiene un tipo di idrogeno più pesante, il deuterio, in una proporzione che si può misurare. Quella dell'acqua dei nostri mari assomiglia molto a quella di un gruppo di meteoriti chiamate condriti carbonacee, e meno a quella di molte comete. Nel 2014 la sonda europea Rosetta analizzò la cometa 67P e trovò che la sua acqua era diversa dalla nostra, e questo ha reso l'idea delle comete meno popolare.

Tra il 2022 e il 2025 sono arrivate altre prove: i campioni riportati dagli asteroidi Ryugu e Bennu contengono minerali con acqua, argille e sali, e rafforzano l'idea che asteroidi di questo tipo siano una buona fonte. Probabilmente l'acqua della Terra ha entrambe le origini; la proporzione tra l'una e l'altra è ancora oggetto di studio.

Un mare per un Sole debole

C'è un enigma. All'inizio il Sole era circa il 30 per cento meno luminoso di oggi, come ogni stella giovane. Con così poca luce gli oceani avrebbero dovuto ghiacciare, eppure i geologi trovano segni di acqua liquida. Questo problema si chiama «paradosso del Sole debole». La spiegazione più accettata è che l'atmosfera primitiva contenesse molta anidride carbonica e forse metano, gas che trattengono il calore, e che abbiano mantenuto la Terra abbastanza calda.

Quei primi oceani erano diversi dai nostri. Non c'era ossigeno nell'aria, l'acqua era ricca di ferro disciolto e probabilmente aveva un colore verdastro. I continenti erano pochi e piccoli. Ma erano oceani veri, con onde, correnti e sorgenti calde sul fondo, che sono i luoghi in cui molti scienziati pensano abbia avuto inizio la vita.