Geologia Astronomia Preistoria – I parte: Hutton ed il tempo profondo

Simone Lentini/ Febbraio 27, 2019/ Astronomia

Si pensa che l’astronomia sia solo plasma manipolato da campi magnetici (Stelle, fenomeni stellari, getti più o meno relativistici), materia ed energia sottoposte a condizioni fisiche estreme (supernovae, collapsar). Che sia la dinamica di sistemi composti da n corpi; si pensa e la si ritiene dominio di astrofisica, cosmologia e fisica delle alte energie, meccanica quantistica e relatività, come fisica delle particelle.

L’astronomia è fatta anche di miti legate ad una o più stelle. È fotografia. Tanta, tanta, tanta fotografia. Fino alla nausea. Nulla da dire: è vero. L’Universo è dimora indiscussa di plasmi, soggetti al gioco di gravità e relatività. E la fotografia rende bene ciò che l’anatomia vieta all’osservazione visuale.

Ci si dimentica che c’è un altro lato dell’astronomia che molto spesso, il 99% delle volte, viene bellamente ignorato. E lo riporterò alla ribalta a suo tempo, servendomi di una frase che adoro, scritta nel lontano XVIII secolo da uno scozzese. Uno scienziato scozzese noto solo a pochi. Un geologo, ma non un geologo qualsiasi: il Padre della Geologia. Uno dei padri almeno. James Hutton (Edimburgo, 3 giugno 1726 – Edimburgo, 26 marzo 1797), come molti scienziati del suo tempo, aveva le mani in pasta in molte scienze, essendo di fatti un polimate. Fu matematico e chimico, classicista, dottore in medicina, discipline che portò avanti ignorando il suo apprendistato presso un avvocato.

L’aver ereditato una fattoria dal padre lo portò a destreggiarsi con la pratica dell’agricoltura e dell’allevamento, che innovò con diverse idee, permettendogli anche di precorrere i tempi con l’idea della Selezione Naturale. Non solo: ritenne la Terra un superorganismo, coniando per questo il nome Gaia. Fu tra i campi che il suo interesse andò alla deriva, approdando alla meteorologia ed alla geologia. Hutton era più un filosofo, un filosofo naturale: amava godere e contemplare la Natura ed i fenomeni che la plasmano, piuttosto che andare a divulgare le scoperte fatte, alla stregua di uno scienziato.

Ciò spiega perché pubblicò le sue scoperte praticamente nove anni prima della sua morte. Le sue osservazioni lo avevano portato a fare delle deduzioni non da poco. Notò come, in generale, il territorio fosse costituito da sedimenti accumulatisi in fondo al mare, e da altri di chiara origine costiera. Egli concluse che il territorio era composto da rocce di diversa origine e quelle terre non erano nate così, ab origine, all’inizio della storia della Terra e rimaste immutate: il territorio si era evoluto nel corso della storia terrestre. Ciò gli permise di dedurre come fossero esistiti in passato altre terre ed altri mari nei quali operavano gli stessi processi naturali attuali.

Tali terre e mari ancestrali non avevano nulla di diverso dall’attuale: come i territori odierni hanno organismi viventi, così li avevano quelle antiche terre. Egli dedusse che affinché nuove terre potessero nascere, si sarebbero dovuti accumulare sedimenti sul fondo del mare; successivamente tali materiali avrebbero dovuto essere sollevati sino alla superficie dalla pressione e dal calore, resistendo al lavorio delle acque, solo per poi essere divorati dall’erosione superficiale, iniziando così un nuovo ciclo. ù

Hutton trovò più tardi la prova che, così come alcune rocce si formano dalla deposizione di sedimenti in ambiente marino, altri nascono dalla fusione di masse ignee all’interno della crosta. Intuì come le rocce si formano nel tempo, per le cause più diverse, cosa che gli permise di delineare una cronologia relativa: quella roccia viene prima di quell’altra. Dell’origine di rocce in mare e successivo sollevamento, come dell’origine di altre dal raffreddamento di masse ignee, Hutton trovò prove inconfutabili nella sua Scozia ed Irlanda.

Dell’origine ignea di alcune rocce ne trovò la prova giusto sotto il Castello di Edimburgo, costruito su una rocca che non è altro che materiale vulcanico consolidatosi all’interno di un vulcano spento, poi eroso. A Siccar Point, una località anonima della costa scozzese, è possibile osservare strati inclinati coperti da strati orizzontali. John Playfair, suo amico, disse che, mentre Hutton contemplava gli affioramenti rocciosi, la mente di Hutton:

Sembrava divenire sempre più elettrizzata nel guardare così lontano negli abissi del tempo […] e non si sarebbe mai sognato di guardare affioramenti che aveva davanti in quel momento.

‒ J. Playfair (1999). Hutton’s Unconformity.

 

Le rocce di Siccar Point, universalmente note con il nome collettivo di Hutton’s Unconformity, hanno oggi un rilievo quasi monumentale per i geologi: è in questo angolo di costa scozzese, del resto, che s’è fatta la Geologia.

Hutton arrivò a stabilire come i fenomeni di sollevamento del fondale richiedano tempi troppo lunghi per una Terra vecchia soltanto di qualche migliaio d’anni; risaliva al 1650 l’idea che il Pianeta avesse 4000 anni, cronologia ricavata dall’arcivescovo James Ussher attraverso la lettura letterale della Bibbia. Per Hutton ogni processo naturale necessita del tempo, del giusto tempo. Questo è il principio dell’Attualismo, detto anche Uniformismo o Gradualismo:

I fenomeni attuali si manifestano oggi, esattamente con le stesse modalità e tempi con cui si manifestavano in passato.

Hutton spinse così la storia della Terra indietro di milioni e milioni di anni, indefinitamente: nacque così l’idea del Tempo Profondo, l’antesignano del Tempo Geologico e delle sue Ere.

Le teorie di Hutton andarono contro il Catastrofismo di Georges Cuvier, secondo il quale la Terra era frutto di catastrofi; le teorie di Hutton sfidarono anche il Nettunismo di Abraham Gottlob Werner: quest’ultimo aveva stabilito come tutte le rocce, senza distinzione alcuna, fossero nate dalla litificazione di sedimenti sul fondo di un oceano globale. Ciò valeva anche per i basalti, categoria di rocce inconfutabilmente ascritte a processi magmatici. E se Werner era un Nettunista, Hutton sostenne la fazione opposta, quella dei Plutonisti, coloro che vedevano alcune rocce formarsi dal calore terrestre sprigionato nelle eruzioni vulcaniche.

I basalti più contestati erano quelli fessurati in forma di colonnati che è possibile vedere in Alvernia. Quelle rocce, sulla cui origine s’era tanto dibattuto all’epoca scatenando il dibattito tra Plutonisti e Nettunisti, furono infine riconosciute come vulcaniche e l’Alvernia entrò di diritto nell’elenco delle regioni dove il vulcanismo s’era manifestato in tempi remoti.

Nove anni prima della morte Hutton pubblicò Theory of Earth (1788) dove, tra le altre cose, scrisse un passo lungimirante, lungimiranza che solo chi ha visto a fondo nella Natura e nei suoi meccanismi, può avere. Il passo, che adoro ad a cui mi riferivo all’inizio, è il seguente:

Una roccia o pietra non è un soggetto che, di per sé, può portare un filosofo a studiarlo; ma, quando si rende conto della necessità di questi corpi duri, nella costituzione di questa Terra […] lui allora, con piacere, contempla questa manifestazione del disegno, e così connette il sistema minerale di questa Terra con quello di cui i corpi celesti sono fatti per muoversi in perpetuo nelle loro orbite.

J. Hutton (1795). Theory of Earth, With Proofs and Illustrations.

Riassumendo: Hutton introdusse così l’idea di una ciclicità nella formazione delle rocce: pressione e calore sollevano le rocce; il calore della Terra, nella forma di masse ignee, risale attraverso la crosta ristagnando in profondità od eruttando in superficie attraverso i vulcani. In entrambi i casi nuove rocce si formano dal loro raffreddamento. Queste vengono alterate ed erose ed i sedimenti risultanti depositati sulla superficie terrestre e sul fondo del mare, dove divengono nuove rocce. Queste sono nuovamente deformate e sollevate. Tutto ciò è avvenuto nel corso della storia terrestre numerose volte, con le stesse modalità e con gradualità, per migliaia di anni.

La gradualità dei fenomeni geologici portata avanti da Hutton risulta bene in due citazioni formidabili:

La Geologia ci dà la chiave della pazienza di Dio.

‒ J. G. Holland (1881).

Ed ancora:

Un’era glaciale qui. Milioni di anni per costruire montagne lì. La Geologia è lo studio della pressione e del tempo. Alla fine è questo che realmente importa. Pressione e tempo.

V. Brown (2012). No Matter the Cost.

Le rocce sono quindi testimoni di grandi e lenti processi, in atto da milioni e milioni di anni. Ogni roccia, come scrive Hutton, racconta una storia ben definita, protrattasi nel tempo. Che storie possono raccontare le rocce, che hanno a che fare con l’Astronomia?
(continua)

Simone Lentini

Bibliografia e Sitografia
Baxter, Stephen (2003). Ages in Chaos: James Hutton and the Discovery of Deep Time. New York: Tor Books. Published in the UK as Revolutions in the Earth: James Hutton and the True Age of the World. London: Weidenfeld & Nicolson.
Brown, Vance (2012). No Matter the Cost, Baker Books, 1 June 2012, p. 172.
Dean, Dennis R. (1992). James Hutton and the history of geology. Ithaca: Cornell University Press.
Hutton, J (1975). Theory of Earth, With Proofs and Illustrations.
Holland, Josiah Gilbert in Rev. S. Pollock Linn Golden Gleams of Thought from the Words of Leading Orators, Divines, Philosophers, Statesmen and Poets, A.C. McClurg & Company, 1881, p. 280.
Playfair, John (1822). Biographical Account of the late James Hutton, M.D.. The Works of John
Playfair, John (1999). Hutton’s Unconformity. Transactions of the Royal Society of Edinburgh, vol. V, pt. III, 1805, quoted in Natural History, June 1999. Archived from the original on 2012-07-08.
Playfair, Esq. vol. IV. Edinburgh: Constable.