Hiroseite: un inedito minerale in un meteorite dà informazioni su mantello e nucleo

[Valerio Ricciardi]

Un regalo alla Scienza inaspettato ci viene, grazie alla costanza e all'intuizione di un gruppo tri-nazionale affiatato, da un frammento del meteorite Suizhou, caduta nel 1986 a Dayanpo, in Cina.

Si tratta di un silicato di ferro col ferro ossidato una sola volta, FeO come l'ossido ferrico per capirci; se rammentiamo che in superficie troviamo prevalentemente ossido ferroso... Fe2O3 con pochissimo ossido ferrico Fe2O2; e che questo nuovo minerale, come nel caso di Higgs e del "suo" bosone, fu "previsto" da Kei Hirose, geofisico giapponese che mai lo aveva potuto sinora vedere, ma che ne ritenne possibile e altamente probabile la formazione,
si comprende la doverosa dedica: è stato chiamato infatti appunto Hiroseite.

E' una scoperta molto importante, sul piano non solo cristallografico ma per la comprensione dell'evoluzione dei nuclei planetari - almeno di quelli dei pianeti "terrestri". Non certo, ammettiamolo, cardinale per la comprensione della materia come il Bosone di Higgs, ma davvero importante.

E' merito di un team internazionale guidato da un italiano, Luca Bindi, e questo almeno ha dato visibilità alla notizia sui media generalisti italiani.

https://www.adnkronos.com/2020/01/13/scoperta-hiroseite-ecco-cos_9aXqs9e3sKEuCFsRLX9k7L.html

https://firenze.repubblica.it/cronaca/2020/01/13/news/scoperto_nuovo_minerale_in_una_meteorite-245668468/

https://www.ilmessaggero.it/scienza/hiroseite_scoperto_un_nuovo_minerale_in_un_meteori te-4980335.html

https://www.rtl.it/notizie/articoli/in-un-meteorite-nuove-informazioni-sul-mantello-terrestre/

per i più ferrati in mineralogia cristallografica, ecco una scheda "seria" e ufficiale con tutti i parametri identificativi del minerale accertati:

https://www.mindat.org/min-53682.html

[Red Hanuman]

C'è un po' di confusione negli articoli: tanto per cominciare, non si parla di FeO (ossido ferroso), ma di Fe0 (ferro metallico, ovvero con valenza zero).
Le altre due specie di ferro sono il ferro ferroso (Fe2+), che forma ossidi di ferro tipo FeO e i suoi "multipli" (Fe2O2 ecc.) e il ferro ferrico (Fe3+), che forma ossidi del tipo Fe2O3.
Possono anche coesistere specie di ferro a diverso numero di ossidazione nello stesso minerale (Fe2+ e Fe3+), con le proporzioni più disparate.

Correggimi se sbaglio, @Valerio Ricciardi (https://www.astronomia.com/forum/member.php?u=381)...

Nel caso specifico parliamo di un minerale, la bridgmanite (https://it.wikipedia.org/wiki/Bridgmanite), che è composto da ossidi di silicio con magnesio e ferro, e che (se ho capito bene) ha una forma cristallina simile a quella dei minerali della famiglia della perovskite (https://it.wikipedia.org/wiki/Perovskite). I due metalli non sono in proporzione fissa e determinata, e il ferro è presente come Fe2+ e Fe3+ contemporaneamente.

La Hiroseite è una varietà di bridgmanite in cui è presente ANCHE Fe0, ovvero ferro metallico, per via di una reazione chimica particolare, chiamata dismutazione (https://it.wikipedia.org/wiki/Dismutazione_(chimica)), in cui lo stesso elemento (in questo caso il ferro), cede e acquista elettroni, trasformandosi da una parte in ferro metallico (Fe0) e dall'altra in ferro ionizzato (Fe2+ e Fe3+).

L'importanza di questo minerale sta nel fatto che conferma l'ipotesi che, tramite questo meccanismo, ci possa essere ferro metallico nel nucleo terrestre, con quanto ne consegue (campo magnetico terrestre, ad esempio).

Non sono competente in materia di geologia e minerali, lascio quindi a Valerio le necessarie correzioni...;)

[Valerio Ricciardi]

Perfetto, Red. Il problema sostanziale è che non ho MINIMAMENTE capito come mettere ad esponente o a deponente un numero... :oops:
quindi non mi è riuscito di integrare efficacemente sul piano grafico quel che hanno pubblicato. Ho fatto un tentativo anche adesso, senza risultato. Non conosco il comando relativo...

La bridgmanite, confesso che proprio non la conoscevo tout-court, non è che sospetto di non ricordarmela male. E' un minerale che non ho mai studiato.

Le perovskiti, e l'insieme delle sequenze stratigrafiche globalmente indicate come "ofioliti", sono minerali e complessi rocciosi che solo abbastanza di recente (di sicuro DOPO l'anno geofisico internazionale, e anche grazie al mitico anche se inattuato progetto Mohole) si è compreso essere abbastanza affini ai costituenti più diffusi del mantello esterno. Perovskiti, peridotiti, duniti e il gabbro sono fra le componenti del mantello esterno di cui siamo più sicuri.

Notare come il gabbro sia il "corrispondente intrusivo" di un basalto, ossia una roccia ignea costituita per la quasi totalità da olivine, pirosseni e plagioclasi - con la differenza che il basalto arrivando in superficie allo stato fuso si raffredda relativamente velocemente, dunque con formazione di un numero immenso di cristalli di dimensione prevalentemente microscopica... mentre in una roccia intrusiva come il gabbro, dalla stessa composizione mineralogica, l'effetto di isolante termico delle rocce circostanti e soprastanti fa sì che il raffreddamento richieda milioni e milioni di anni... e questo favorisce l'accrescimento dei cristalli, a scapito del loro numero.
Si potrebbe grossomodo affermare che un gabbro ad occhio nudo appare molto simile a un basalto visto al microscopio...

In generale, la possibilità di vedere un metallo come il ferro (che in in generale è un elemento assai ossidabile) divenire "privo di valenza" e solitario come un gas nobile, sembra essere associata ad ambienti iperiperbarici... come l'interno dei nuclei planetari, o come può avvenire con le immani pressioni istantanee che possono essere associate ad un impatto fra planetesimali o asteroidi di una certa dimensione.

[Red Hanuman]

Valerio, per gli esponenti ed il pedice basta usare i tasti X2 e X2 che ci sono nella pagina di composizione dei messaggi.;)

[Ro84]

Notevole scoperta che mi fa un po' rispolverare le nozioni di base della mineralogia studiate all'università (anche se da me poco apprezzata, pur avendola studiata bene, preferendo invece la geologia regionale e il rilievo cartografico).

[Red Hanuman]

QUI (https://www.media.inaf.it/2020/01/13/il-mantello-terrestre-svelato-da-una-meteorite/) l'articolo relativo su media INAF, molto comprensibile...;)