L’origine dell’acqua terrestre? Non sono stati i meteoriti

L’origine dell’acqua sulla Terra non è quella che ci hanno insegnato. Per decenni, la teoria dominante sosteneva che asteroidi e comete avessero bombardato il pianeta tra 4,1 e 3,8 miliardi di anni fa, portando con sé gli elementi che oggi riempiono gli oceani. Un’ipotesi elegante, perfino rassicurante. Peccato che le rocce lunari raccolte dalle missioni Apollo raccontino un’altra storia.

Analizzando gli isotopi tripli dell’ossigeno in centinaia di campioni, i ricercatori della Universities Space Research Association hanno calcolato che i meteoriti che hanno “bombardato” la terra potrebbero aver contribuito solo a una frazione minima dell’acqua terrestre. Meno dell’1%, secondo le stime più generose. Il resto? Era già qui. O è arrivato prima. O con modalità che ancora non comprendiamo.

La Luna come archivio geologico

Sulla Terra, le placche tettoniche rinnovano continuamente la superficie. Cancellano tracce, rimescolano elementi, rendono impossibile ricostruire cosa accadde miliardi di anni fa. La Luna, invece, non ha atmosfera né tettonica: soprattutto, non ha erosione. È un archivio perfetto. Ogni impatto ha lasciato una firma chimica ancora leggibile.

Per anni, gli scienziati hanno cercato di decifrare questa storia analizzando gli elementi siderofili (quelli che “amano il metallo”, abbondanti nei meteoriti ma scarsi nella crosta lunare). Il problema? Anche la regolite lunare è stata fusa, vaporizzata, rimescolata infinite volte. Separare il segnale dal rumore era quasi impossibile.

Ossigeno: la chiave nascosta

Il team guidato da Tony Gargano ha scelto un approccio diverso. Invece di concentrarsi sugli elementi metallici, i ricercatori hanno misurato gli isotopi dell’ossigeno. L’ossigeno costituisce la frazione di massa maggiore delle rocce ed è meno influenzato dai processi di fusione e vaporizzazione. Soprattutto, la sua “impronta isotopica tripla” (ossigeno-16, 17 e 18) permette di separare due fenomeni che nella regolite lunare si sovrappongono: l’aggiunta di materiale meteoritico e gli effetti della vaporizzazione da impatto.

I risultati? Almeno l’1% della massa lunare è composta da materiale meteoritico, probabilmente meteoriti carbonacei (tipo C) che si sono parzialmente vaporizzati all’impatto. Questi meteoriti sono ricchi di acqua e composti organici. Sulla carta, sarebbero i candidati perfetti per spiegare l’origine dell’acqua terrestre.

Peccato che l’1% sia troppo poco. Gli oceani terrestri pesano 1,46 sestilioni di chilogrammi (1,46 × 10²¹ kg). Rappresentano solo lo 0,023% della massa totale del pianeta, ma in termini assoluti è una quantità enorme. Se i meteoriti del bombardamento tardivo avessero contribuito in modo significativo, la Luna dovrebbe mostrare una contaminazione isotopica molto più marcata.

Qual è l’origine dell’acqua, allora? Dov’era?

“I nostri risultati non dicono che i meteoriti non hanno portato acqua”, spiega Justin Simon della NASA.

“Dicono che il record geologico lunare rende molto difficile che la consegna tardiva di meteoriti sia stata la fonte dominante degli oceani terrestri.”

Restano aperte diverse ipotesi, a questo punto. L’acqua potrebbe essere arrivata prima del “Late Heavy Bombardment”, la fase che ha visto la successione più marcata di impatti meteoritici. L’origine dell’acqua potrebbe risalire alla formazione del pianeta, intrappolata nei “planetesimi” che si aggregarono per formare la Terra. Oppure potrebbe essere stata presente fin dall’inizio nei minerali del mantello, e rilasciata poi attraverso il vulcanismo. O ancora, potrebbe essere arrivata con modalità che non hanno lasciato tracce isotopiche rilevabili sulla Luna.

C’è anche un’altra considerazione. Anche se i meteoriti hanno portato poca acqua sulla Terra, potrebbero aver avuto un ruolo cruciale per la Luna stessa. Oggi sappiamo che il ghiaccio lunare è concentrato nelle regioni permanentemente in ombra (PSR), soprattutto nei crateri polari come il bacino Polo Sud-Aitken. Quella piccola quantità di acqua depositata dagli impatti potrebbe essere il fattore che renderà possibile una presenza umana stabile.

“Faccio parte della prossima generazione di scienziati Apollo”, dice Gargano.

“Persone che non hanno volato sulle missioni, ma che sono state addestrate sui campioni e sulle domande che Apollo ha reso possibili. Il valore della Luna è che ci dà una verità di riferimento: materiale reale che possiamo misurare in laboratorio.”

E quella verità, per ora, ci dice che l’origine dell’acqua terrestre rimane un enigma. I meteoriti hanno contribuito, sì. Ma non abbastanza.

Il resto della storia è ancora da scrivere.