Martin Suttle alle bianche scogliere preleva campioni di roccia gessosa. Credito:Imperial College London
I ricercatori dell'Imperial College di Londra riferiscono che le bianche scogliere di Dover contengono resti fossili di polvere cosmica.
Il significato di questa scoperta, pubblicato sulla rivista Lettere di Scienze della Terra e dei Pianeti , è che la polvere cosmica fossilizzata potrebbe fornire una nuova fonte di informazioni sul primo sistema solare.
Signor Martin Suttle, autore principale e ricercatore post-laurea presso il Dipartimento di Scienze e Ingegneria della Terra dell'Imperial, ha dichiarato:"Le iconiche scogliere bianche di Dover sono un'importante fonte di creature fossili che ci aiutano a determinare i cambiamenti e gli sconvolgimenti che il pianeta ha subito molti milioni di anni fa. È così eccitante perché ora abbiamo scoperto che la polvere spaziale fossilizzata è sepolto accanto a queste creature, che può anche fornirci informazioni su ciò che stava accadendo nel nostro sistema solare in quel momento".
Il team riferisce anche in uno studio separato pubblicato sulla rivista Geologia che hanno scoperto un modo per determinare se la polvere cosmica fosse ricca di argilla. Le argille possono formarsi solo in presenza di acqua, quindi un metodo per determinare il contenuto di argilla potrebbe agire come un rabdomante cosmico per determinare la presenza di asteroidi ricchi di acqua nel nostro sistema solare.
Gli intricati modelli microscopici su un esemplare di polvere cosmica fossilizzata. Credito:Imperial College London
Dottor Matt Genge, autore principale del Dipartimento di Scienze e Ingegneria della Terra del College, disse:"In un lontano futuro, gli asteroidi potrebbero fornire agli esploratori spaziali umani preziose soste durante i lunghi viaggi. Essere in grado di attingere acqua è vitale perché può essere utilizzata per bere, per produrre ossigeno e persino carburante per alimentare veicoli spaziali. La rilevanza del nostro studio è che le particelle di polvere cosmica che atterrano sulla Terra potrebbero essere utilizzate per tracciare dove potrebbero essere questi asteroidi ricchi di acqua, fornendo uno strumento prezioso per la mappatura di questa risorsa."
Studio sulle bianche scogliere di Dover
La polvere cosmica è stata precedentemente trovata in rocce vecchie fino a 2,7 miliardi di anni. Però, fino ad ora solo la polvere cosmica che era molto ben conservata poteva essere studiata dai ricercatori. Il significato del loro nuovo studio dice Mr Suttle è che la polvere cosmica fossilizzata meno ben conservata può ora essere localizzata ed esaminata in dettaglio.
In precedenza, gli scienziati non sapevano che le bianche scogliere di Dover contenevano polvere cosmica fossilizzata, sebbene sia stato localizzato in altre rocce prima.
Un fossile di polvere cosmica con una struttura cristallina simile ad un albero di Natale. Credito:Imperial College London
I ricercatori suggeriscono che il motivo per cui è stato trascurato è che il processo di fossilizzazione ha mascherato la vera identità delle particelle di polvere. Questo perché quando la polvere si è fossilizzata ha sostituito il contenuto minerale originale con materiali diversi. Allo stesso tempo, anche i minerali originali delle prime creature fossilizzate venivano sostituiti con materiali simili, mascherare l'identità delle particelle spaziali.
Il team ha determinato che la polvere cosmica fossilizzata era presente nei campioni di gesso individuando la loro caratteristica struttura sferica e la forma simile ad un albero di Natale del loro contenuto di cristalli.
In termini geologici, particelle di polvere cosmica incontaminate sono una registrazione relativamente recente di eventi nel sistema solare. Ora che hanno localizzato una nuova fonte di polvere cosmica, che è molto più antico, il team afferma che potrebbe aiutarli a comprendere gli eventi al di fuori della Terra come le grandi collisioni tra asteroidi, che si sono verificati molto prima, forse anche circa 98 milioni di anni fa, un'epoca in cui i record di polvere cosmica sono stati difficili da portare alla luce.
I fori in questa particella di polvere cosmica mostrano dove l'acqua è venuta in superficie e si è vaporizzata. Credito:Imperial College London
Bastone da rabdomante polvere cosmica
Nello studio sulla rivista Geologia , i ricercatori imperiali hanno calcolato che i cristalli di olivina nella polvere cosmica fungono da proxy per le particelle di argilla e la presenza di acqua.
Quando la polvere cosmica entra nell'atmosfera, può raggiungere temperature roventi di oltre 600 gradi Celsius e questo fa sì che il suo contenuto minerale originale subisca trasformazioni dove si trasforma in vetro e cristalli. Il calore vaporizza anche ogni traccia di molecole d'acqua, rendendo difficile determinare se fosse presente.
Ora, Il dottor Genge e i suoi colleghi hanno analizzato gli studi passati e hanno effettuato alcuni calcoli per determinare che pezzi frantumati di cristalli di olivina contenuti nella polvere cosmica sono un proxy per l'acqua. Questo perché la perdita di acqua dalla particella interna ha un effetto di raffreddamento che porta a differenze estreme di temperatura tra la superficie e il nucleo della particella. I cristalli di olivina si frantumano quando una parte è più calda del resto perché si sviluppano enormi sollecitazioni a causa delle differenze di espansione.
Il dottor Genge ha calcolato che circa il 75% della polvere cosmica che atterra sulla Terra contiene cristalli di olivina frantumati. Poiché le particelle di polvere cosmica sono i resti polverizzati di collisioni di asteroidi e comete nel nostro sistema solare, suggerisce che il contenuto di argilla e quindi il contenuto di acqua di queste rocce spaziali è alto.
Ora che il team sa che gli asteroidi ricchi di argilla possono essere abbondanti nella fornitura, il prossimo passo li vedrà cercare di rintracciare le origini della polvere cosmica agli asteroidi in orbita attorno al sistema solare. Hanno in programma di farlo confrontando il modo in cui la polvere cosmica e gli asteroidi riflettono la radiazione infrarossa per trovare gli asteroidi genitori che corrispondono alle firme infrarosse della particella di polvere.