Osservata dalla superficie, la Terra non appare particolarmente ricca di idrogeno. Infatti, l’unica presenza evidente è quella legata all’acqua di oceani e mari. Eppure, secondo una nuova ricerca scientifica, il nostro pianeta potrebbe custodire una riserva immensa di idrogeno, ma che non è visibile, nascosto nel suo cuore incandescente a migliaia di km dalla superficie terrestre.

Gli scienziati ipotizzano da tempo che enormi quantità di idrogeno siano intrappolate nel nucleo terrestre, legate alle leghe di ferro che ne costituiscono la struttura. Se confermata, questa scoperta potrebbe realmente cambiare in modo radicale quello che fino ad oggi abbiamo compreso della formazione della Terra e l’origine dell’acqua che ha reso possibile la vita.

• Numeri sorprendenti: un serbatoio colossale
• Ricreare il cuore della Terra in laboratorio
• Cosa cambia per la storia della Terra
• Le prossime sfide della ricerca

Numeri sorprendenti: un serbatoio colossale

Infatti, le stime elaborate dai ricercatori sono davvero sorprendenti. Il nucleo potrebbe contenere fino a 45 volte più idrogeno rispetto ai circa 150 quintilioni di chilogrammi presenti negli oceani.

Secondo i calcoli, tra lo 0,07% e lo 0,36% della massa del nucleo sarebbe costituito da idrogeno. Una percentuale apparentemente piccola, ma che — rapportata all’enorme massa del nucleo — si traduce in una quantità gigantesca.

Si tratterebbe di un serbatoio primordiale, formatosi miliardi di anni fa durante le prime fasi di aggregazione del pianeta, quando la Terra era una sfera di magma e metalli fusi.

Ricreare il cuore della Terra in laboratorio

Per testare questa ipotesi, il team guidato dal geoscienziato Dongyang Huang ha simulato in laboratorio le condizioni estreme che caratterizzavano il nucleo primordiale.

Attraverso una cella a incudine di diamante, uno strumento capace di generare pressioni enormi, i ricercatori hanno sottoposto una miscela di ferro e silicati idrati a pressioni e temperature paragonabili a quelle presenti a migliaia di chilometri sotto la superficie.

In questo ambiente estremo, i materiali si sono fusi completamente, consentendo agli elementi di interagire come avveniva durante la formazione del pianeta. Il risultato è stato chiaro: l’idrogeno si lega facilmente al ferro, insieme a silicio e ossigeno, e può rimanere stabilmente intrappolato nelle leghe metalliche del nucleo.

Cosa cambia per la storia della Terra

Se l’idrogeno è davvero presente in quantità così elevate nel nucleo, le implicazioni scientifiche sono profonde.

In primo luogo, si rafforza l’ipotesi che parte dell’acqua terrestre non derivi esclusivamente da comete o asteroidi ricchi di ghiaccio, ma possa avere un’origine interna, legata ai materiali primordiali che hanno formato il pianeta.

In secondo luogo, la presenza di idrogeno potrebbe influenzare le proprietà fisiche del nucleo, come densità e conducibilità elettrica. Questo è cruciale per comprendere il funzionamento della geodinamo, il meccanismo che genera il campo magnetico terrestre. Il campo magnetico, a sua volta, è fondamentale per proteggere l’atmosfera e la vita dalle radiazioni cosmiche.

Comprendere la composizione chimica del nucleo significa quindi capire meglio non solo il passato della Terra, ma anche la sua evoluzione e la sua stabilità nel tempo.

Le prossime sfide della ricerca

Nonostante i risultati promettenti, molte domande restano aperte. Gli scienziati dovranno affinare ulteriormente i modelli sperimentali e confrontare i dati di laboratorio con le informazioni provenienti dalla sismologia, che studia la propagazione delle onde generate dai terremoti per dedurre la struttura interna del pianeta.

Ulteriori esperimenti potrebbero chiarire come l’idrogeno si distribuisca tra nucleo interno solido e nucleo esterno liquido, e in che misura influenzi i moti convettivi responsabili del campo magnetico.