Terra, il nucleo sta perdendo elio

L’elio è un gas che si può diffondere senza particolari ostacoli dalle rocce esposte all’atmosfera, sfuggendo velocemente nello Spazio. Ed è proprio quello che sta succedendo sulla Terra. Secondo una nuova indagine pubblicata su Nature da un team di geochimici della Woods Hole Oceanographic Institution e del California Institute of Technology, le concentrazioni elevatissime di un isotopo di elio trovato all’interno di rocce artiche antichissime sarebbero la prova schiacciante di una lenta perdita di questo gas rimasto intrappolato nel nucleo durante la formazione del nostro pianeta.

Il nucleo irraggiungibile

Le peculiarità dell’elio-3, isotopo dell’elio leggero e non radioattivo, lo rendono un elemento molto raro sulla superficie del pianeta. Si tratta, inoltre, di un isotopo antico, prevalente durante il periodo in cui la Terra si stava formando e rimasto intrappolato al suo interno. Eppure, quanto ne rimanga nelle profondità del nostro pianeta è ancora oggi una delle grandi incognite della geologia. Il nucleo, nascosto sotto migliaia di chilometri di roccia densa e calda, rimane infatti per noi inaccessibile e l’unico modo per studiarlo è ascoltare attentamente il modo in cui il nostro pianeta “riecheggia” sotto la sua superficie.

L’elio intrappolato

Dopo circa 4,6 miliardi di anni di attività vulcaniche, come suggeriscono gli esperti, la maggior parte dell’elio ingerito dalla Terra alle sue origini dovrebbe essere stato espulso, mentre qualsiasi traccia dell’isotopo dell’elio trovata in depositi relativamente giovani di roccia vulcanica dovrebbe provenire da aree del mantello che devono ancora espellerlo, o da una riserva a lenta fuoriuscita. Per esempio, le lave basaltiche (in particolare l’olivina) dell’isola di Baffin, in Canada, contengono alcuni dei rapporti isotopici più alti al mondo tra elio-3 e l’isotopo leggermente più pesante e comune, elio-4. Per gli esperti, questo mix suggerirebbe che la presenza del gas non è una contaminazione da parte dell’atmosfera, ma piuttosto un segno di origini più antiche e profonde.

Studiare il cuore della Terra

Analizzando campioni di olivina prelevati da dozzine di siti dell’isola canadese, i ricercatori del nuovo studio hanno scoperto livelli di elio-3 molto più alti di quelli osservati dalle precedenti ricerche, più alti che in qualsiasi altro posto sulla Terra. Non solo: hanno osservato il più alto rapporto tra elio-3 ed elio-4 mai registrato nella roccia vulcanica. Infine, misurando il rapporto isotopico del neon, un altro gas nobile, i ricercatori si sono accorti che anche questo corrisponde alle condizioni presenti durante la formazione della Terra.

Se fosse così, concludono i ricercatori, ossia se l’elio dovesse effettivamente fuoriuscire dal nucleo della Terra, questo sarebbero un grande punto di svolta: potremmo avere finalmente un modo per raggiungerlo e studiarne il materiale, cosa che non è mai stata fatta prima, e fornire informazioni preziose sui processi in cui i pianeti come il nostro si formano da un vortice di polvere e gas primordiale.