Nella remota penisola di Kola, nella Russia nord-occidentale, tra le rovine arrugginite di una stazione di ricerca scientifica abbandonata, si trova il foro più profondo del mondo. Ora coperto e sigillato con una lastra di metallo saldata, il Kola Superdeep Borehole, come viene chiamato, è un residuo di una corsa in gran parte dimenticata della Guerra Fredda che mirava non alle stelle, ma all’interno della Terra.
Un team di scienziati sovietici ha iniziato a perforare a Kola nella primavera del 1970, con l’obiettivo di penetrare nella crosta terrestre quanto più la loro tecnologia avrebbe permesso. Quattro anni prima che i russi iniziassero a perforare la crosta di Kola, gli Stati Uniti avevano rinunciato al loro programma di perforazione profonda: Il progetto Mohole, un tentativo di trivellare diverse miglia attraverso il fondo marino del Pacifico e recuperare un campione del mantello sottostante. Mohole non ha raggiunto il suo obiettivo, raggiungendo una profondità di soli 601 piedi dopo cinque anni di perforazione sotto più di 11.000 piedi d’acqua.
I sovietici sono stati più persistenti. Il loro lavoro a Kola continuò per 24 anni – il progetto sopravvisse alla stessa Unione Sovietica. Prima che la perforazione terminasse nel 1994, la squadra ha colpito uno strato di roccia di 2,7 miliardi di anni, quasi un miliardo di anni più vecchio dello scisto Vishnu alla base del Grand Canyon. Le temperature sul fondo del foro di Kola superavano i 300 gradi Fahrenheit; le rocce erano così plastiche che il foro iniziava a chiudersi ogni volta che la trivella veniva ritirata.
Mentre i ricercatori di Kola scavavano pazientemente verso il basso, le loro controparti nella corsa allo spazio mandavano decine di veicoli verso il cielo: fino alla luna, Marte e oltre. All’inizio degli anni ’90, quando lo sforzo di Kola cominciò a bloccarsi, la sonda Voyager era già passata oltre l’orbita di Plutone. E la profondità del foro di Kola dopo 24 anni di perforazione? Circa 7,6 miglia – più profondo di un monte Everest rovesciato e più o meno a metà strada per il mantello, ma ancora una distanza minuscola, considerando il diametro della Terra di 7.918 miglia. Se la Terra fosse grande come una mela, il foro di Kola non sfonderebbe nemmeno la buccia.
Tutte le miniere della Terra, tutti i tunnel, le grotte e gli abissi, tutti i mari e tutta la vita esistono all’interno o sopra il sottile guscio della crosta rocciosa del nostro pianeta, che è molto più sottile, relativamente, di un guscio d’uovo. L’immenso e profondo interno della Terra – il mantello e il nucleo – non è mai stato esplorato direttamente, e probabilmente non lo sarà mai. Tutto ciò che sappiamo del mantello, che inizia a circa 15 miglia sotto la superficie, e del nucleo terrestre, 1.800 miglia sotto di noi, è stato raccolto a distanza.
Mentre la nostra comprensione del resto dell’universo cresce quasi ogni giorno, la conoscenza del funzionamento interno del nostro mondo avanza molto più lentamente. “Andare nello spazio è molto più facile che scendere per una distanza equivalente”, dice David Stevenson, un geofisico del California Institute of Technology. “Scendere da 5 chilometri a 10 è molto più difficile che andare da zero a 5”.
Quello che gli scienziati sanno è che la vita sulla superficie della Terra è profondamente influenzata da ciò che accade a profondità inaccessibili. Il calore del nucleo interno della Terra, che è caldo come la superficie del sole, fa girare un nucleo esterno di ferro e nichel fusi, generando un campo magnetico che devia la radiazione cosmica e solare letale dal pianeta. Per un assaggio di come potrebbe essere la Terra senza il suo scudo magnetico protettivo, dobbiamo solo guardare le superfici senza vita di mondi con campi magnetici anemici, come Marte e Venere.
L’architettura planetaria che fornisce il campo protettivo della Terra è stata ampiamente compresa da diversi decenni: un nucleo interno di ferro solido più o meno delle dimensioni della luna, circondato da un nucleo esterno di ferro liquido e nichel spesso 1.400 miglia, con 1.800 miglia di mantello solido sopra, sormontato da una crosta di placche tettoniche lentamente alla deriva. Ma quando si tratta del centro del pianeta, questo progetto è dolorosamente incompleto.
Per un assaggio di come potrebbe essere la Terra senza il suo scudo magnetico protettivo, dobbiamo solo guardare la superficie senza vita di un mondo come Venere.
“In questo momento, c’è un problema con la nostra comprensione del nucleo della Terra”, dice Stevenson, “ed è qualcosa che è emerso solo nell’ultimo anno o due. Il problema è serio. Non capiamo come il campo magnetico terrestre sia durato per miliardi di anni. Sappiamo che la Terra ha avuto un campo magnetico per la maggior parte della sua storia. Non sappiamo come la Terra abbia fatto. … Abbiamo meno di una comprensione ora di quanto pensavamo di avere una decina di anni fa di come il nucleo della Terra ha operato nel corso della storia.”
Una modesta proposta
In una calda mattina d’estate, ho incontrato Stevenson nel suo ufficio del Caltech a Pasadena. Era vestito per il tempo, con pantaloncini, sandali e una camicia a maniche corte. Abbiamo parlato per un po’ di come le superfici di Marte e di altri pianeti, nonostante siano distanti decine o centinaia di milioni di chilometri, siano molto più accessibili del nucleo della Terra. Quindi si ha la meravigliosa opportunità di usare i fotoni per raccontare il resto dell’universo”, dice. “Ma non è possibile farlo all’interno della Terra. Quindi i metodi che abbiamo per vedere all’interno della Terra, se volete, sono in realtà abbastanza limitati.”
Sette anni fa, Stevenson ha pubblicato un articolo sulla rivista Nature, delineando uno schema selvaggio per aggirare alcune di queste limitazioni. Il suo articolo, “Mission to Earth’s core – a modest proposal”, descriveva un modo per inviare una piccola sonda direttamente al centro della Terra. Il titolo dell’articolo era un cenno al saggio satirico di Jonathan Swift del 1729, “Una modesta proposta”, che prendeva in giro le dure politiche britanniche in Irlanda suggerendo che gli irlandesi alleviavano la loro povertà vendendo i loro figli come carne alla nobiltà inglese. Come Swift, Stevenson non stava sostenendo l’effettiva fattibilità della sua idea; il documento era un esperimento di pensiero, un esercizio per mostrare la scala letteralmente terrificante dello sforzo che sarebbe stato necessario per sondare in profondità il pianeta.
Il primo passo nel viaggio di Stevenson verso il centro della Terra: Far detonare un’arma termonucleare per far esplodere una crepa a diverse centinaia di metri di profondità nella superficie terrestre. Poi, versare 110.000 tonnellate di ferro fuso nella crepa. (Stevenson mi ha detto che ora pensa che 110.000 tonnellate siano una sottostima. Sul lato positivo, un’esplosione nucleare potrebbe non essere necessaria – un milione di tonnellate di esplosivi convenzionali potrebbe essere sufficiente). Il ferro fuso, essendo circa due volte più denso del mantello circostante, propagherebbe la crepa verso il basso, fino al nucleo. La crepa dietro il blob di ferro in discesa si sigillerebbe rapidamente sotto la pressione della roccia circostante, quindi non ci sarebbe alcun rischio che la crepa si diffonda catastroficamente e spacchi il pianeta. Trasportato insieme al ferro che affonda sarebbe una sonda resistente al calore delle dimensioni di un pallone da calcio. Stevenson ha stimato che il ferro fuso e la sonda si muoverebbero ad una velocità di circa 10 mph e raggiungerebbero il nucleo in una settimana.
La sonda registrerebbe dati sulla temperatura, la pressione e la composizione della roccia che attraversa. Poiché le onde radio non possono penetrare la roccia solida, la sonda vibrerebbe, trasmettendo i dati in una serie di piccole onde sismiche. Un sismometro estremamente sensibile sulla superficie terrestre riceverebbe i segnali.
È alla portata della tecnologia attuale costruire una sonda capace di sopravvivere all’immersione nel ferro fuso e di raccogliere i suoi dati, ma che dire del resto del piano? Una qualche versione dell’idea di Stevenson potrebbe funzionare?
“Il particolare schema che ho proposto è probabilmente impraticabile”, mi dice, soprattutto a causa delle enormi quantità di ferro fuso che sarebbero necessarie. “Ma non era fisicamente ridicolo. Ingegneristicamente può essere stato ridicolo, ma in termini di principi fisici, non stavo violando nessuna legge della fisica. Stavo mostrando che in un mondo non limitato da preoccupazioni su quanto denaro si spenderebbe, si potrebbe contemplare di fare ciò che ho descritto.”
Proporre una missione realistica non era il punto della carta, dice Stevenson. Voleva evidenziare i limiti di ciò che può essere conosciuto costruendo teorie sull’interno della Terra dal nostro trespolo sulla superficie del pianeta. “Volevo ricordare alla gente che la storia dell’esplorazione planetaria ci ha detto l’importanza di andare lì. Volta dopo volta, abbiamo imparato cose quando arriviamo su un pianeta che non avevamo sospettato guardando quel pianeta da lontano. Credo molto fortemente in questo aspetto della scienza.
“C’è il pericolo di compartimentare la nostra comprensione di un aspetto dell’universo dicendo a noi stessi: ‘Ok, sappiamo che non possiamo andarci, quindi costruiremo questa storia elaborata di ciò che c’è sulla base di osservazioni remote’. E questo è quello che facciamo per la Terra”, continua Stevenson. “Non sappiamo nemmeno se il materiale immediatamente adiacente al nucleo è interamente solido o parzialmente solido. Non conosciamo il carattere del confine nucleo-mantello. Ci sono un sacco di domande a cui si potrebbe rispondere con precisione solo andando lì.”
Cercando il centro
Non avendo accesso diretto a nulla al di là di pochi chilometri sotto la superficie terrestre, Stevenson e altri geofisici sono costretti a fare affidamento su metodi indiretti, almeno per ora. La congettura istruita – e la congettura non così istruita – ha una lunga storia in geologia. Mentre Keplero, Galileo e altri stabilivano le basi dell’astronomia moderna nel XVII secolo, lo studio della Terra stessa rimaneva una scienza medievale, impantanata nel mito e nell’immaginazione fantastica.
Una mappa pubblicata nel 1664 dallo studioso gesuita Athanasius Kircher raffigura una Terra cavernosa piena di camere – alcune piene di aria, altre di acqua, altre di fuoco. L’inferno occupava il centro ardente della Terra; il purgatorio si trovava un po’ più lontano. I condotti che scorrono con le fiamme riscaldavano le sorgenti calde, alimentavano i vulcani e tormentavano i dannati. Qualunque siano i suoi difetti come teorico, Kircher non era uno studioso da poltrona. Una volta si fece calare da un assistente nel cratere attivo e fumante del Vesuvio per poter effettuare misurazioni della temperatura.
Anche i migliori astronomi dell’epoca inciampavano quando rivolgevano le loro attenzioni verso la Terra. In un articolo pubblicato nel 1692, Edmond Halley, più tardi famoso per aver tracciato l’orbita della sua omonima cometa, sostenne che la Terra era per lo più cava, costituita da tre gusci concentrici che ruotavano intorno a un nucleo. Stimò che il guscio più esterno – quello su cui viviamo – fosse spesso 500 miglia (Halley basò i suoi calcoli su un risultato errato di Isaac Newton riguardo alle masse relative della luna e della Terra, portando Halley a sottostimare grossolanamente la massa della Terra). Atmosfere di gas incandescente separavano i gusci, ognuno dei quali aveva i propri poli magnetici. Halley credeva che i gusci interni potessero anche essere abitati e illuminati da soli sotterranei.
Un quadro dettagliato della struttura della Terra cominciò ad emergere solo dopo l’invenzione del sismografo a tempo nel 1875. Il primo sismografo del Nord America fu installato al Lick Observatory vicino a San Jose, in California, alla fine del XIX secolo; registrò il terremoto di San Francisco del 1906. All’inizio del XX secolo, una rete globale di strumenti ha permesso ai ricercatori di registrare le onde sismiche che avevano viaggiato da una parte all’altra del pianeta.
Un terremoto abbastanza potente da essere sentito si verifica da qualche parte nel mondo circa una volta ogni 30 minuti. Ogni terremoto rilascia una varietà di onde sismiche. Oltre alle onde che distorcono la superficie terrestre e causano tanta distruzione, i terremoti generano altri due tipi di energia sismica che rimbalzano attraverso il corpo dell’intero pianeta. Le onde primarie, o onde P, comprimono gli strati di roccia o di liquido che attraversano. Si muovono a più di 16.000 piedi al secondo attraverso il granito. Le onde secondarie, o onde S, separano le rocce mentre ondeggiano attraverso il pianeta, creando ciò che gli scienziati chiamano forze di taglio. Viaggiando a circa la metà della velocità delle onde P, sono il secondo tipo di onda a raggiungere i sismografi, da cui il loro nome.
Le onde secondarie si muovono solo attraverso i solidi; le forze di taglio non esistono nei liquidi (poiché i liquidi non possono essere lacerati). Le velocità e i percorsi di entrambi i tipi di onde variano con la densità e l’elasticità dei materiali che incontrano. Ogni volta che le onde raggiungono un confine tra regioni diverse per densità o altre proprietà, vengono deviate dalle loro traiettorie. Analizzando questo tipo di dati dalle onde sismiche, gli scienziati possono identificare le rocce e i metalli che compongono il mantello e il nucleo della Terra.
Fino al XX secolo, la maggior parte degli scienziati credeva che la Terra avesse un nucleo di ferro liquido. Le prove sembravano chiare: le mappe sismiche dell’interno della Terra rivelavano un’assenza di onde S al centro della Terra, presumibilmente perché le onde colpivano una zona liquida attraverso la quale non potevano viaggiare. Gli studi sismici hanno anche rivelato che tutti i terremoti creano una “zona d’ombra” di onde P sulla superficie terrestre dove le onde primarie non arrivano ad alcune stazioni sismiche; la posizione della zona d’ombra di onde P varia con il punto di origine del terremoto. Per spiegare la zona d’ombra, gli scienziati hanno ragionato sul fatto che il presunto nucleo liquido della Terra deviava le onde P dalle loro traiettorie attese, quindi non sarebbero state registrate in tutte le stazioni sismografiche. Il primo indizio che la Terra avesse effettivamente un nucleo solido di ferro sotto uno strato liquido venne nel 1929, dopo che un terremoto di magnitudo 7.8 scosse la Nuova Zelanda. Tali grandi scosse forniscono una grande quantità di dati, e i ricercatori di tutto il mondo hanno analizzato le registrazioni dei sismografi nel periodo successivo al terremoto. Ma solo uno scienziato ha notato qualcosa di insolito. Inge Lehmann, una sismologa danese, ha preso note meticolose sull’attività sismica, compreso il tempo di arrivo delle onde P, in varie stazioni sismografiche. (Lehmann teneva le sue note su carte che conservava in scatole di farina d’avena vuote). Ha trovato onde P in quelle che avrebbero dovuto essere zone d’ombra di onde P. Se il nucleo della Terra era completamente liquido, le onde P avrebbero dovuto essere deviate lontano dalle zone d’ombra. In un articolo pubblicato nel 1936, sostenne che le onde P anomale dovevano essere state deviate da qualche struttura più densa all’interno del nucleo liquido, inviandole su traiettorie nelle zone d’ombra. Lehmann concluse che la Terra doveva avere un nucleo interno solido. Fu solo nel 1970 che gli strumenti divennero abbastanza sensibili da provare senza ombra di dubbio che aveva ragione. Lehmann, che pubblicò il suo ultimo articolo scientifico a 98 anni, morì nel 1993 all’età di 104 anni.
Earth’s Burning, Churning Engine
Con la scoperta della natura del nucleo interno, i componenti fondamentali della composizione della Terra – e anche l’evoluzione del pianeta dalle sue origini fuse – erano a posto. O così sembrava fino a poco tempo fa. Una nuova ricerca ha scoperto una falla nella nostra comprensione del nucleo – in particolare, sul modo in cui l’energia termica scorre dal nucleo e attraverso il mantello sovrastante. Il problema solleva importanti domande sull’età del nucleo interno e su come la Terra genera il suo campo magnetico, un fenomeno cruciale per l’esistenza della vita.
In base alla datazione radioattiva delle rocce antiche, gli scienziati stimano che la Terra si sia formata circa 4,5 miliardi di anni fa. Quando la proto-Terra fusa si raffreddò, il suo strato più esterno si indurì in una crosta sottile. Anche il mantello terrestre si è solidificato nel tempo, anche se ancora oggi la temperatura del mantello inferiore è di circa 4.000 F.
Il nucleo interno, una volta interamente liquido, si sta lentamente solidificando dall’interno verso l’esterno, aumentando il suo diametro di circa mezzo millimetro all’anno, secondo alcune stime. Il punto di fusione del ferro è maggiore alle alte pressioni, e mentre il pianeta si raffreddava, le pressioni estreme al centro della Terra alla fine hanno impedito al ferro di continuare ad esistere come liquido. Nonostante le temperature simili a quelle del sole, il nucleo interno ha cominciato a solidificarsi, e da allora continua a crescere. Sotto una pressione leggermente inferiore, il nucleo esterno – un oceano di ferro e nichel profondo 1.400 miglia e a 8.000 gradi – è ancora abbastanza caldo da essere fluido. “Scorrerebbe tra le mani come acqua”, dice Bruce Buffett, un geofisico dell’Università della California, Berkeley.
Tutti gli strati della Terra, dal nucleo alla crosta, sono in costante movimento, causato dal flusso di calore. Il calore si muove attraverso l’interno della Terra in due modi fondamentalmente diversi: convezione e conduzione. La convezione si verifica quando il calore dal basso crea movimento negli strati superiori – il materiale riscaldato sale, poi ricade di nuovo quando si raffredda, solo per essere riscaldato di nuovo. La convezione è ciò che fa girare una pentola di zuppa bollente. Nel profondo della Terra, la convezione al rallentatore dei minerali rocciosi nel mantello e la perdita di calore dal nucleo interno solido che si raffredda provocano la convezione nel nucleo esterno liquido.
Il calore si fa strada attraverso la Terra anche per conduzione – il trasferimento di energia termica da parte delle molecole di un materiale da aree più calde a quelle più fredde – senza causare alcun movimento. Per continuare l’esempio della zuppa, il calore viene condotto attraverso il fondo della pentola di metallo. Il metallo nella pentola non si muove; semplicemente trasmette, o conduce, il calore al contenuto della pentola. Lo stesso è vero all’interno della Terra: oltre alle correnti di convezione che muovono il materiale riscaldato attraverso il nucleo esterno e il mantello, il calore è condotto attraverso i liquidi e i solidi senza farli agitare.
I ricercatori sanno da molti decenni che il lento, convettivo sbattimento del ferro liquido nel nucleo esterno, aiutato dalla rotazione della Terra, genera il campo magnetico del pianeta. Mentre il ferro fuso scorre, crea correnti elettriche che generano campi magnetici locali. Questi campi a loro volta danno origine ad altre correnti elettriche, un effetto che si traduce in un ciclo autosostenuto chiamato geodinamo. Prove da rocce antiche rivelano che la geodinamo della Terra è stata attiva e funzionante per almeno 3,5 miliardi di anni. (Quando le rocce si formano, i loro minerali magnetici si allineano con il campo terrestre, e questo orientamento viene conservato quando le rocce si solidificano, fornendo ai geofisici una registrazione, scritta nella pietra, del passato magnetico del pianeta: Non può funzionare nel modo in cui i geofisici hanno creduto a lungo. Due anni fa, un team di scienziati di due università britanniche ha scoperto che il ferro liquido, alle temperature e pressioni che si trovano nel nucleo esterno, conduce molto più calore nel mantello di quanto si pensasse possibile. “Le stime precedenti erano troppo basse”, dice Dario Alfè, un geofisico dell’University College di Londra, che ha partecipato alla nuova ricerca. “La conduttività è due o tre volte più alta di quello che si pensava”
La scoperta è preoccupante: Se il ferro liquido conduce il calore nel mantello ad un tasso così alto, non ci sarebbe abbastanza calore rimasto nel nucleo esterno per sfornare il suo oceano di ferro liquido. In altre parole, non ci sarebbe alcuna convezione guidata dal calore nel nucleo esterno. Se una pentola di zuppa conducesse il calore nell’aria circostante in modo così efficace, la convezione non inizierebbe mai, e la zuppa non bollirebbe mai. “Questo è un grosso problema”, dice Alfè, “perché la convezione è ciò che guida la geodinamo. Non avremmo una geodinamo senza convezione.”
Alfè e i suoi colleghi hanno usato dei supercomputer per effettuare un calcolo di “principi primi” del flusso di calore nel ferro liquido nel nucleo della Terra. Per primi principi, intendono dire che hanno risolto una serie di complesse equazioni che governano gli stati atomici del ferro. Non stavano stimando o estrapolando da esperimenti di laboratorio – stavano applicando le leggi della meccanica quantistica fondamentale per derivare le proprietà del ferro a pressioni e temperature estreme. I ricercatori britannici hanno passato diversi anni a sviluppare le tecniche matematiche usate nelle equazioni; solo negli ultimi anni i computer sono diventati abbastanza potenti per risolverle.
“È stato emozionante e spaventoso perché abbiamo trovato valori molto diversi da quelli che la gente ha usato”, dice Alfè a proposito della scoperta. “La prima cosa che pensi è: ‘Non voglio sbagliarmi con questo’. “
Nessun impatto, nessun campo magnetico, nessuna vita?
Il lavoro ha guadagnato un ampio consenso dopo la sua pubblicazione su Nature due anni fa, soprattutto perché i loro calcoli di primo principio hanno ora qualche supporto sperimentale. Un team di ricercatori giapponesi ha recentemente scoperto che piccoli campioni di ferro, quando sottoposti ad alte pressioni in laboratorio, hanno mostrato le stesse proprietà di trasferimento di calore che Alfè e i suoi colleghi avevano previsto. Stevenson, il geofisico del Caltech, dice che i nuovi valori della conduttività del ferro liquido probabilmente resisteranno alla prova del tempo. “E’ possibile che i numeri scendano un po’, ma sarei sorpreso di vederli scendere fino al valore convenzionale”, dice.
Come si possono conciliare i nuovi risultati con l’innegabile esistenza del campo magnetico del pianeta? Stevenson e altri ricercatori hanno precedentemente proposto un secondo meccanismo oltre al flusso di calore che potrebbe produrre la necessaria convezione nel nucleo esterno. Il nucleo interno, sebbene composto quasi interamente da ferro puro, si pensa che contenga tracce di elementi più leggeri, principalmente ossigeno e silicio. Come il ferro nel nucleo interno si raffredda e solidifica, i ricercatori ipotizzano, alcuni di questi elementi leggeri verrebbero spremuti fuori, come il sale estruso dai cristalli di ghiaccio quando l’acqua marina si congela. Questi elementi leggeri salirebbero poi nel nucleo esterno liquido, creando correnti di convezione. Questa cosiddetta convezione composizionale sarebbe un altro modo per alimentare la geodinamo.
Ma la convezione composizionale funzionerebbe solo quando il nucleo interno si fosse già formato. In un nucleo puramente liquido, gli elementi leggeri sarebbero distribuiti uniformemente in tutto il liquido, quindi non ci sarebbe alcuna convezione composizionale. In base alla velocità con cui il nucleo della Terra si sta raffreddando e solidificando, è probabile che il nucleo interno si sia formato relativamente di recente, forse nell’ultimo miliardo di anni.
Molta dell’energia di impatto delle collisioni primordiali sarebbe stata convertita in calore, liquefacendo l’interno della Terra.
Come ha fatto la geodinamo a funzionare per almeno un paio di miliardi di anni prima che il nucleo interno esistesse? “Il problema è in realtà nel passato della Terra”, non nel presente, dice Alfè. “È qui che arrivano nuove ipotesi. Alcuni dicono che forse la Terra era molto più calda in passato”.
Se la giovane Terra conteneva più calore di quanto previsto dalle teorie attuali, potrebbe essercene ancora abbastanza per alimentare la convezione necessaria, anche considerando le nuove scoperte sulla maggiore conduttività del ferro liquido. Cosa avrebbe potuto fornire il calore extra? Una delle spiegazioni principali avrebbe sconfitto l’immaginazione anche dei più inventivi cartografi medievali: Le collisioni primordiali tra la giovane Terra e altri protopianeti hanno forzato il materiale del mantello nel nucleo, fornendo il calore che ha dato il via alla geodinamo terrestre.
L’idea che un corpo delle dimensioni di Marte si sia schiantato contro la Terra circa 4,5 miliardi di anni fa è stata proposta per la prima volta negli anni ’70, nel tentativo di spiegare la sorprendente somiglianza delle rocce lunari con quelle terrestri. Le rocce lunari sono uniche in questo senso. Le meteoriti, per esempio, hanno profili chimici ed elementari che le marcano come distintamente ultraterrene. “Ma le rocce lunari e terrestri sono identiche”, dice Buffett.
Se non fosse stato per quella riserva di calore in eccesso, la geodinamo terrestre potrebbe non essere mai iniziata. E senza un campo magnetico protettivo intorno al pianeta, le radiazioni solari avrebbero spogliato l’atmosfera terrestre e bombardato la superficie, che è stato apparentemente il destino di Marte. Può essere che diversi fenomeni apparentemente disparati siano stati essenziali nel rendere la Terra un mondo abitabile: la formazione della luna, il campo magnetico planetario, la tettonica a placche e la presenza di acqua. Senza la collisione che ha creato la luna, non ci sarebbe stato abbastanza calore per avviare la convezione nel nucleo della Terra e alimentare il campo magnetico. Senza acqua, la crosta terrestre sarebbe rimasta troppo forte per essere spezzata in placche tettoniche; e senza una crosta fratturata tettonicamente, troppo calore sarebbe stato intrappolato all’interno della Terra. Senza che la Terra potesse raffreddarsi, non ci sarebbero state la convezione e la conduzione.
“Queste cose sono collegate, o sono solo felici coincidenze?” chiede Buffett. “Non lo sappiamo con certezza. Queste corrispondenze sono intriganti. Puoi guardare Venere: niente tettonica a placche, niente acqua, niente campo magnetico. Più lo guardi e ci pensi, più pensi che non può essere una coincidenza. Il pensiero che queste cose possano essere tutte collegate è piuttosto meraviglioso”.
La Terra è dunque unica? La vita richiede più di ossigeno, acqua e temperature adeguate? Sono necessari anche una fortuita collisione primordiale e una luna, oltre a un nucleo liquido in movimento? Quanto possono essere ripetibili le circostanze che hanno dato origine al nostro mondo, con la sua crosta filmata di vita, protetta da un cosmo ostile da un motore interno di calore e ferro vecchio di 3,5 miliardi di anni?
“Non è ancora chiaro quanto sia insolito il nostro sistema solare”, dice Stevenson. “È certamente chiaro che i pianeti sono estremamente comuni – non c’è assolutamente alcun dubbio su questo. Ma la formazione dei pianeti non è un processo deterministico. È un processo caotico che ha una varietà di esiti. Solo nel nostro sistema solare, ci sono differenze impressionanti tra la Terra e Venere. Penso che sia una questione di caso, solo come il gioco si è svolto, come i dadi sono stati lanciati.”
Le risposte possono arrivare quando impariamo di più sui tipi di mondi che orbitano intorno ad altre stelle, dice Stevenson. Forse una manciata di quei mondi assomiglierà al nostro, o forse migliaia. E forse uno di questi avrà abitanti che dimorano su una crosta sottile e mutevole, che trivellano, monitorano i tremori, costruiscono teorie, cercano di capire cosa c’è sotto di loro e si chiedono se il loro mondo è miracoloso o banale.