È nata la Terra

di Pietro Spataro

Chissà come 2 settimane fa ero finito a parlarvi della scala dei tempi geologici ed avevo cominciato l’articolo parlando di quanto è insensata, almeno in questo caso, una visione antropocentrica della storia del pianeta Terra. La Terra ha infatti una storia che prescinde la comparsa dell’uomo e la sua evoluzione sociale e tecnologica. Ero anche riuscito (forse) a spiegarvi il perché, il come ed il quando viene aggiornata questa scala dei tempi e da quale organo.
Rimane ai più di voi ignoto, per lo meno a chi non è andato a fare ricerche in merito, cosa succede in questi intervalli di tempo. Proprio per questo motivo proverò ad illustrarvi in questo e negli articoli successivi gli eventi salienti che si sono susseguiti dalla formazione della Terra fino ad ora.
alla domanda “da dove partire per spiegare una cosa” non si può che rispondere “dall’inizio” ed è da qui che partirò; da molto ma molto indietro, circa 13,3 -13,9 Ga (miliardi di anni).
Circa 13,3 -13,9 miliardi di anni fa ha origine l’universo per lo scoppio del famoso Big Bang. Dopo questo evento la materia ha cominciato a concentrarsi in particolari porzioni di spazio dando origine alla prima generazione di stelle. Queste erano caratterizzate da dimensioni mostruose (molto più grandi del nostro Sole) e da una durata di vita molto breve essendo le due cose correlate; gli elementi che troviamo sulla Terra sono in realtà stati prodotti da varie generazioni di stelle che morendo hanno lasciato questi materiali poi riciclati dal nostro sistema solare.
Le stelle hanno origine nelle Molecular Clouds o nuvole eterogenee di gas e polveri; queste nuvole molecolari sembrano avere un equilibrio molto instabile. 

Si ipotizza che un’onda originata dall’esplosione di una supernova possa produrre uno shock tale da frammentare questa nuvola con la formazione di vari centri di attrazione della materia, ognuno dei quali darà vita ad un proprio protosole, ma non affrettiamo le cose!
Quando 4,6 miliardi di anni fa ci fu il collasso gravitazionale della nebulosa solare, la materia cominciò a ruotare su di un piano, formando una specie di disco, e muovendosi verso il centro. La contrazione convertì l’energia gravitazionale in energia cinetica e termica facendo aumentare la temperatura del disco; al raggiungimento di una soglia termica definita la materia che aveva raggiunto il centro si accese ed il rilascio di pressione sviluppato dall’accensione della stella bloccò la contrazione.
Il nostro Sole si trova ora nella famosa fase T-Tauri: una stella T-Tauri presenta fusione nucleare al suo interno ed origina un vento solare dalle 2 alle 4 volte più forte dell’attuale. 

Stella T Tauri

Questa fase ha una vita relativamente breve durando dalle 3 alle 30 Ma (milioni di anni); a questo punto la materia presente nel disco che era rimasta vaporizzata per colpa delle altissime temperature prodotte dalla stella in fase T-Tauri torna a condensare.
Comincia adesso la collisione fra i condensati che porta alla formazione di grani aggregati e questa fase prende il nome di Runaway Growth. Mentre i grani si accrescono di dimensione alcuni più grossi cominciano ad inglobare quelli più piccoli, parliamo quindi di Oligarchic Growth. Dopo solo 10 ka (migliaia di anni) si parla già di grani centimetri e dopo 100 ka grani di 0,1-10 km. 

Da questo punto in poi la collisione avviene non più per colpa di traiettorie coincidenti ma per attrazione gravitazionale tra corpi di grosse dimensioni ed il fenomeno prende il nome di Gravitational Focusing; gli impatti divengono sempre più isolati ma catastrofici producendo nei corpi in continua collisione delle vere e proprie fusioni totali o Total Melting.

 È stato calcolato che il tempo utile per la formazione di un pianeta delle dimensioni della Terra si aggira intorno ai 100 Ma ed è seguito dal processo di Rain Out e cioè la segregazione di 2 fusi, uno metallico pesante che tende a scendere e a prendere posto nel nucleo ed uno silicato che tende a risalire e a dar vita al mantello ed alla crosta terrestre.
A questo punto “la Terra è nata”.

Immagini tratte da: 
- Immagine 1, da Wikipedia Italia, Di ESA/NASA, ESO and Danny LaCrue - ESA Hubble Telescope Archive - http://www.spacetelescope.org/images/html/heic0416a.html, Pubblico dominio, voce "Nebulosa Tarantola"
- Immagine 2, da Wikipedia Italia, Di Ken Crawford, CC BY-SA 3.0, voce "Nebulosa Testa di Cavallo"
- Immagine 3, da Wikipedia Italia, Pubblico dominio, voce "Stella T Tauri"
- Immagine 4, da gaetaniumberto.wordpress.com
- Immagine 5, da Wikipedia Italia, Di NASA/JPL-Caltech - http://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_1454.html, Pubblico dominio, voce "Impatto astronomico"