La bassa pressione atmosferica della Terra primordiale


Quasi tre miliardi di anni fa la pressione atmosferica della Terra era meno della metà di quella attuale. La scoperta confuta l’ipotesi che l’effetto serra che permise al pianeta di non ghiacciare completamente nonostante la debole radiazione solare dell’epoca sia da attribuire a un’atmosfera particolarmente spessa.

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Una delle rocce di 2,7 miliardi di anni fa esaminate dai ricercatori.

La pressione atmosferica della Terra primordiale – fra 3,5 e 2,5 miliardi di anni fa – era straordinariamente bassa: nemmeno metà di quella odierna. A stabilirlo è stato un gruppo di geologi dell’Università di Washington a Seattle, che illustrano la loro ricerca su “Nature Geoscience”.

La scoperta elimina così una delle due ipotesi che erano state avanzate per spiegare il cosiddetto paradosso del Sole debole.

In quel remoto passato, infatti, la Terra era calda e aveva acqua allo stato liquido benché la radiazione emessa dal giovane Sole fosse molto debole. Ciò significa che era in atto un potente effetto serra che – in carenza di ossigeno e CO2 – poteva essere dovuto o a tassi elevati di metano oppure a un’atmosfera ricca di azoto, ma di spessore e pressione più elevati di oggi.

Stimare la pressione atmosferica di un’era geologica passata è tutt’altro che semplice, dato che in generale non lascia alcuna traccia negli strati di roccia. A fare eccezione alla regola sono solo i flussi lavici, che si raffreddano rapidamente dall’alto e dal basso con la formazione di bolle che nella parte inferiore sono più piccole di quelle in alto. Il rapporto fra le dimensioni di queste bolle permette di risalire alla pressione dell’aria che gravava sulla lava.

Ma per stabilire la pressione atmosferica è necessario essere certi che il flusso lavico che ha dato origine a una particolare roccia sia avvenuto, all’epoca, a livello del mare.

Ora,  Sanjoy M. Som e colleghi sono riusciti a individuare nel cratone di Pilbara, in Australia occidentale, una formazione rocciosa risalente a 2,7 miliardi di anni fa le cui micro-inclusioni dimostrano che nel momento della sua solidificazione era entrata in contatto con acqua marina.

La scansione con microtomografia a raggi X di una serie di campioni ha poi permesso di stabilire i rapporti dimensionali fra le minuscole bollicine presenti e di risalire alla pressione atmosferica a livello del mare dell’epoca, che è risultata compresa fra meno di 0,2 bar e 0,5 bar, con un valore medio di 0,23 bar.

A questa pressione, osservano i ricercatori, il punto di ebollizione dell’acqua è di appena 58 °C circa, un valore che rappresenta quindi anche il valore limite della temperatura ambientale del tempo.

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