La superficie della Terra sembra essere povera di idrogeno ma solo se si guarda soltanto all’aria e alla crosta. Sotto invece, nelle profondità incandescenti, potrebbe esistere un vero e proprio serbatoio sconosciuto.
Come gli scienziati hanno messo alla prova l’ipotesi
Nel laboratorio i ricercatori hanno ricreato condizioni che ricordano quelle della nascita del pianeta, usando una cella a incudine di diamante per comprimere e riscaldare materiali fino a livelli estremi.
Una miscela di ferro e silicati idrati è stata portata a fondere, così da permettere agli elementi di mescolarsi come avvenne miliardi di anni fa durante la formazione del nucleo. I risultati mostrano che l’idrogeno non è un semplice spettatore: si lega facilmente al ferro e può restare intrappolato, insieme a silicio e ossigeno, in leghe metalliche estremamente dense.
Le stime tratte dagli esperimenti suggeriscono che fra lo 0,07 e lo 0,36 per cento della massa del nucleo potrebbe essere composta da idrogeno, una quantità che, se confermata, supererebbe quella presente negli oceani per un fattore fino a quattrocentocinquanti per cento in più rispetto all’acqua visibile in superficie. È impossibile accedere direttamente a quel serbatoio, ma la combinazione di misure di laboratorio e modelli matematici offre una finestra credibile su processi che hanno plasmato il pianeta.
Perché questa scoperta cambia il racconto della Terra
Se una parte consistente dell’acqua fosse stata inglobata nel nucleo sotto forma di idrogeno legato al ferro, cambierebbe il modo di pensare all’origine dell’acqua sulla Terra e alla sua evoluzione termica.
Un nucleo ricco di idrogeno modifica la densità, la conduttività elettrica e il comportamento fisico dei materiali centrali, con potenziali ripercussioni sul funzionamento del campo magnetico e sulla dinamica del mantello. In termini pratici, significa che parte dell’acqua che oggi alimenta i fiumi e gli oceani potrebbe avere avuto un lungo viaggio, iniziato in fase metallica durante l’accrezione del pianeta e soltanto più tardi liberato, in parte, verso la superficie con processi geodinamici complessi.
L’ipotesi apre anche nuove prospettive per lo studio dei pianeti extrasolari: mondi con nucleo metallico ricco di idrogeno potrebbero mostrare comportamenti termici e magnetici molto diversi, e la presenza di acqua alla superficie potrebbe avere origini differenti rispetto a quelle tradizionalmente ipotizzate. La strada di verifica resta lunga. Serviranno modelli numerici più raffinati, esperimenti su scale diverse e soprattutto dati geofisici che possano confermare o smentire la firma di un nucleo contenente idrogeno.