Il cambiamento dello stato di ossidazione dell’atmosfera e del mantello terrestre: una panoramica per tutte le età.

Il mantello altamente ossidato della Terra primitiva potrebbe aver creato un ambiente superficiale simile a quello di Venere, secondo uno studio recente. La distribuzione di ferro ferroso (Fe2+) e ferro ferrico (Fe3+) nei mantelli dei pianeti rocciosi determina lo stato di ossidazione del mantello, che a sua volta influisce sulla composizione dei gas vulcanici e sulla capacità del mantello di immagazzinare elementi essenziali per la vita come l’idrogeno e il carbonio.

Gli scienziati hanno scoperto che l’oceano di magma della Terra primitiva era più arricchito di Fe3+ rispetto al mantello superiore attuale, rendendolo altamente ossidante. Ma come è diminuito lo stato di ossidazione del mantello nel corso del tempo? Gli scienziati hanno ipotizzato che il Fe3+ potesse essere stato incorporato nel mantello inferiore durante la cristallizzazione dell’oceano di magma.

I risultati dello studio hanno mostrato che la cristallizzazione di bridgmanite, il minerale dominante del mantello inferiore, non incorpora preferenzialmente il Fe3+. Questo suggerisce che anche il mantello superiore della Terra primitiva era altamente ossidato se l’oceano di magma era ricco di Fe3+. L’atmosfera generata dalla degassazione di volatili da un mantello così ossidato sarebbe stata ricca di CO2 e SO2, creando un ambiente superficiale simile a quello di Venere.

Gli autori dello studio hanno anche suggerito che la riduzione dello stato di ossidazione del mantello superiore potrebbe essere stata causata dal ferro metallico proveniente da materiali aggiunti dopo la formazione della Terra. La quantità di ferro metallico consegnato da questi materiali, legata all’abbondanza di elementi altamente siderofili nel mantello, potrebbe essere stata sufficiente per ridurre lo stato di ossidazione del mantello superiore all’attuale.

Questo studio fornisce importanti informazioni sulla formazione dell’ambiente superficiale della Terra primitiva e sull’inizio dei pianeti abitabili. La comprensione di come il mantello e l’atmosfera si siano evoluti nel corso del tempo ci aiuta a capire meglio le condizioni che hanno favorito lo sviluppo della vita sulla Terra.

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