Gli scienziati affermano di aver dimostrato che queste rocce canadesi sono le più antiche della Terra

Nel 2008, i ricercatori canadesi guidati da Jonathan O'Neil, dottorando alla McGill University, dichiararono di aver trovato le rocce più antiche del mondo, formatesi 4,3 miliardi di anni fa in quello che oggi è il Quebec nord-occidentale. Queste rocce avrebbero offerto agli scienziati uno sguardo senza precedenti sulla storia primordiale della Terra, durante il suo primissimo eone, l'Adeano, solo poche centinaia di milioni di anni dopo la sua formazione, 4,5 miliardi di anni fa.

Ma la scoperta fu controversa e altri scienziati sostennero che le rocce erano semplicemente un miscuglio di materiale più antico e più giovane, incapaci di raccontarci realmente com'era il mondo a quel tempo.

Ora, dopo più di un decennio di duro lavoro, O'Neil e il suo team hanno effettuato una nuova analisi delle rocce della Nuvvuagittuq Greenstone Belt (NGB), una formazione rocciosa situata nella regione di Nunavik, nel Quebec, circa 40 chilometri a sud di Inukjuak, vicino alla costa orientale della baia di Hudson.

Le rocce recentemente studiate, formatesi più tardi rispetto alle rocce originali analizzate, hanno almeno 4,16 miliardi di anni, secondo un articolo pubblicato oggi su Science . Ciò conferma che anche queste provengono dall'Adeano, e poiché le rocce originali sono ancora più antiche, e la formazione rocciosa include "le rocce più antiche conservate sulla Terra", afferma lo studio.

O'Neil, ora professore di scienze della Terra all'Università di Ottawa, ha affermato che per i geologi le rocce sono come libri, pieni di registrazioni chimiche della loro formazione e dell'ambiente circostante, offrendo indizi su quando si sono formati gli oceani, quando è iniziata la vita e quando la tettonica a placche ha iniziato a creare i continenti. Con rocce così antiche, ha aggiunto, "abbiamo l'opportunità di aprire una nuova finestra su un'epoca di cui non abbiamo praticamente alcuna documentazione".

Cosa sappiamo dell'eone Adeano

Quando la Terra si formò, era una palla di lava fusa. E originariamente, gli scienziati ritenevano che il primo eone terrestre, l'Adeano, fosse terminato con la formazione delle prime rocce. Quella che è nota come la "punta d'oro", che segna la fine dell'Adeano, si trova anch'essa in Canada, nella formazione di gneiss di Acasta nei Territori del Nord-Ovest, che ha 4,03 miliardi di anni.

Gli scienziati concordano su questa data perché lo gneiss di Acasta contiene zirconi, minerali che forniscono età molto affidabili per le rocce con una certa facilità, utilizzando una tecnica chiamata datazione isotopica. La tecnica si basa sul tasso costante di decadimento dei materiali radioattivi e li usa come un orologio.

Mentre gli scienziati pensavano che non ci fossero rocce durante l'Adeano, ha detto O'Neil, hanno cambiato idea a seguito delle sempre più prove scoperte negli ultimi 20 anni, tra cui gli zirconi formatisi 4,4 miliardi di anni fa in Australia . (Questi zirconi, che sono minuscoli granelli di sabbia incastonati nelle rocce sedimentarie, sono troppo piccoli per essere considerati rocce a sé stanti.)

Granuli minerali così minuscoli non possono fornire la stessa quantità di informazioni di un'intera roccia – solo qualcosa di equivalente a "forse una pagina", ha detto O'Neil. Con un'intera roccia, "potremmo avere un capitolo o [un intero libro]", ha detto O'Neil.

Nell'ultimo decennio il suo team ha trovato prove intriganti del fatto che le rocce NGB si siano formate sul fondale oceanico e potrebbero contenere tracce di vita primitiva e possibili prove di tettonica a placche . Tuttavia, la "sfortunata" controversia sull'età, come la descrive O'Neill, non li ha potuti affermare con certezza che questi fenomeni siano avvenuti durante l'Adeano.

Perché così controverso?

La Cintura di Pietra Verde di Nuvvuagittuq è composta da un basalto insolitamente chiaro, un tipo di roccia che si forma spesso sui fondali oceanici. Sfortunatamente, il basalto non contiene zirconi, quindi i geologi non possono determinarne l'età utilizzando la tecnica isotopica più affidabile disponibile.

O'Neil e il suo team si sono invece rivolti a una tecnica chiamata datazione al samario-neodinio, adatta a rocce più vecchie di quattro miliardi di anni.

"Questa tecnica è stata applicata alle rocce lunari e a quelle marziane, ma sulla Terra non ci sono rocce abbastanza vecchie da poter essere utilizzata, fatta eccezione forse per le rocce del Quebec settentrionale", ha affermato O'Neil.

Inoltre, le date di due diversi "orologi" isotopici non concordavano in quello studio precedente. O'Neil pensava che ciò fosse dovuto al fatto che uno dei due orologi fosse più vulnerabile agli eventi che si erano verificati nelle rocce molto tempo dopo la loro formazione, fornendo una datazione più recente.

Altri scienziati invece hanno pensato che si trattasse di un segno che la roccia fosse composta da un miscuglio di materiale più antico e più giovane.

Graham Pearson, professore all'Università di Alberta che da circa 15 anni studia e data alcune delle rocce più antiche del Canada, ha affermato: "È davvero facile sbagliare la datazione di una roccia utilizzando qualsiasi approccio".

Ha però aggiunto che nel caso dello studio originale di O'Neil, al quale non aveva preso parte, erano state fatte delle ipotesi tra le relazioni tra rocce diverse che consentivano due modi di interpretare i dati.

Nuove prove più convincenti?

Per risolvere la controversia, il team di O'Neil ha analizzato un frammento di roccia vicina proveniente dall'NGB. La roccia appena analizzata è un'intrusione, o magma liquido, che si è insinuato tra le fessure della roccia originale in un secondo momento, per poi solidificarsi. Per definizione, questo la rende più giovane della roccia originale.

Nella nuova analisi, finanziata dal Consiglio canadese per la ricerca in scienze naturali e ingegneria e dal governo dell'Ontario, entrambi gli orologi isotopici concordano, ha affermato O'Neil, "attribuendo la stessa identica età a 4,16 miliardi di anni" per la roccia più recente.

Martin Bizzarro, professore canadese all'Università di Copenaghen, era tra coloro che ritenevano che i risultati del 2008 fossero dovuti a una mescolanza di elementi. Ha riconosciuto che la concordanza degli orologi nel nuovo studio è "rara". Ma ha dichiarato a CBC News in un'e-mail: "Non credo che [i dati] dimostrino in modo definitivo che le rocce siano dell'Adeano", poiché esistono altre spiegazioni "data la complessità dei processi primordiali della Terra".

Nel frattempo, Pearson ha affermato di essere convinto dai nuovi dati, data la varietà di tecniche utilizzate da O'Neil e dal suo team e il loro "studio davvero accurato".

O'Neil spera che i nuovi dati diano ad altri scienziati la certezza che le rocce appartengano all'Adeano, un periodo che riguarda le tracce di chimica oceanica, tettonica a placche e vita che i suoi colleghi stanno trovando in queste stesse rocce. "Ecco perché l'età di queste rocce è così cruciale."