Rappresentazione artistica dell'impatto dell'asteroide Chicxulub che ha ucciso la maggior parte dei dinosauri dal 1994. Credito:Donald E. Davis/NASA/JPL.
L'impatto dell'asteroide Chicxulub che ha spazzato via i dinosauri ha probabilmente rilasciato nell'atmosfera molto più gas di zolfo che altera il clima di quanto si pensasse inizialmente, secondo nuove ricerche.
Un nuovo studio effettua una stima più precisa di quanto zolfo e anidride carbonica sono stati espulsi nell'atmosfera terrestre dalle rocce vaporizzate subito dopo l'evento Chicxulub. Gli autori dello studio stimano più di tre volte la quantità di zolfo che potrebbe essere entrata nell'aria rispetto a quanto ipotizzato dai modelli precedenti, implicando che il successivo periodo di freddo potrebbe essere stato più freddo di quanto si pensasse in precedenza.
Il nuovo studio supporta l'ipotesi che l'impatto abbia giocato un ruolo significativo nell'evento di estinzione del Cretaceo-Paleogene che ha sradicato quasi tre quarti delle specie animali e vegetali della Terra, secondo Joanna Morgan, geofisico presso l'Imperial College di Londra nel Regno Unito e coautore del nuovo studio pubblicato su Lettere di ricerca geofisica .
"Molti modelli climatici non sono attualmente in grado di catturare tutte le conseguenze dell'impatto di Chicxulub a causa dell'incertezza sulla quantità di gas inizialmente rilasciata, "Ha detto Morgan. "Volevamo rivisitare questo evento significativo e perfezionare il nostro modello di collisione per catturare meglio i suoi effetti immediati sull'atmosfera".
Le nuove scoperte potrebbero in definitiva aiutare gli scienziati a capire meglio come il clima della Terra è cambiato radicalmente in seguito alla collisione di asteroidi, secondo Georg Feulner, uno scienziato del clima presso l'Istituto di Potsdam per la ricerca sull'impatto climatico a Potsdam, Germania che non era coinvolta nella nuova ricerca. La ricerca potrebbe aiutare a fornire nuove informazioni su come il clima e l'ecosistema della Terra possono cambiare in modo significativo a causa di eventi di impatto, Egli ha detto.
"La scoperta chiave dello studio è che ottengono una maggiore quantità di zolfo e una minore quantità di anidride carbonica espulsa rispetto ad altri studi, " ha detto. "Queste stime migliorate hanno grandi implicazioni per le conseguenze climatiche dell'impatto, che avrebbe potuto essere ancora più drammatico di quello che hanno trovato studi precedenti".
Una collisione titanica
L'impatto di Chicxulub si è verificato 66 milioni di anni fa quando un asteroide largo circa 12 chilometri (7 miglia) si è schiantato sulla Terra. La collisione è avvenuta vicino a quella che oggi è la penisola dello Yucatán nel Golfo del Messico. L'asteroide è spesso citato come una potenziale causa dell'evento di estinzione del Cretaceo-Paleogene, un'estinzione di massa che ha cancellato fino al 75% di tutte le specie animali e vegetali, compresi i dinosauri.
La collisione dell'asteroide ha avuto conseguenze globali perché ha lanciato enormi quantità di polvere, zolfo e anidride carbonica nell'atmosfera. La polvere e lo zolfo formavano una nuvola che rifletteva la luce solare e riduceva drasticamente la temperatura della Terra. Sulla base di stime precedenti della quantità di zolfo e anidride carbonica rilasciata dall'impatto, un recente studio pubblicato su Geophysical Research Letters ha mostrato che la temperatura media dell'aria superficiale della Terra potrebbe essere scesa fino a 26 gradi Celsius (47 gradi Fahrenheit) e che le temperature sotto lo zero sono persistite per almeno tre anni dopo l'impatto.
Una simulazione del cratere e del pennacchio d'impatto si è formata otto secondi dopo l'impatto di Chicxulub a 45 gradi. Il grafico A mostra la densità dei diversi materiali creati nell'impatto. I colori mostrano l'atmosfera (blu), sedimento (giallo), asteroide (grigio) e seminterrato (rosso), con colori più scuri che riflettono densità più elevate. SW è l'onda d'urto formata dall'impatto. Il grafico B mostra la temperatura in Kelvin in diversi punti dell'impatto. Crediti:Pierazzo e Artemieva (2012).
Nella nuova ricerca, gli autori hanno utilizzato un codice informatico che simula la pressione delle onde d'urto create dall'impatto per stimare le quantità di gas rilasciate in diversi scenari di impatto. Hanno cambiato variabili come l'angolo dell'impatto e la composizione delle rocce vaporizzate per ridurre l'incertezza dei loro calcoli.
I nuovi risultati mostrano che l'impatto ha probabilmente rilasciato nell'atmosfera circa 325 gigatonnellate di zolfo e 425 gigatonnellate di anidride carbonica, più di 10 volte le emissioni umane globali di anidride carbonica nel 2014. Al contrario, lo studio precedente in Lettere di ricerca geofisica che ha modellato il clima della Terra dopo che la collisione aveva assunto 100 gigatonnellate di zolfo e 1, A seguito dell'impatto sono stati espulsi 400 gigatonnellate di anidride carbonica.
Migliorare il modello di impatto
I metodi del nuovo studio si distinguono perché hanno assicurato solo gas che sono stati espulsi verso l'alto con una velocità minima di 1 chilometro al secondo (2, 200 miglia all'ora) sono stati inclusi nei calcoli. I gas espulsi a velocità inferiori non hanno raggiunto un'altitudine sufficiente per rimanere nell'atmosfera e influenzare il clima, secondo Natalia Artemieva, uno scienziato senior presso il Planetary Science Institute di Tucson, Arizona e co-autore del nuovo studio.
I vecchi modelli dell'impatto non avevano la stessa potenza di calcolo e furono costretti a presumere che tutto il gas espulso fosse entrato nell'atmosfera, limitando la loro precisione, disse Artemieva.
Gli autori dello studio hanno anche basato il loro modello su stime aggiornate dell'angolo di impatto. Uno studio più vecchio presumeva che l'asteroide avesse colpito la superficie con un angolo di 90 gradi, ma la ricerca più recente mostra che l'asteroide ha colpito con un angolo di circa 60 gradi. L'uso di questo angolo di impatto rivisto ha portato all'espulsione di una maggiore quantità di zolfo nell'atmosfera, disse Morgana.
Gli autori dello studio non hanno modellato quanto la Terra sarebbe stata più fredda a seguito delle loro stime riviste di quanto gas è stato espulso. A giudicare dal raffreddamento visto nello studio precedente, che presupponeva una minore quantità di zolfo rilasciata dall'impatto, il rilascio di così tanto gas di zolfo probabilmente ha giocato un ruolo chiave nell'evento di estinzione. Il gas di zolfo avrebbe bloccato una quantità significativa di luce solare, probabilmente portando ad anni di clima estremamente freddo potenzialmente più freddo rispetto allo studio precedente trovato. La mancanza di luce solare e i cambiamenti nella circolazione oceanica avrebbero devastato la vita vegetale e la biosfera marina della Terra, secondo Feulner.
Il rilascio di anidride carbonica ha probabilmente portato a un riscaldamento climatico a lungo termine, ma la sua influenza era minore rispetto all'effetto di raffreddamento della nube di zolfo, Feulner ha detto.
Oltre a comprendere meglio l'impatto di Chicxulub, i ricercatori possono anche utilizzare i metodi del nuovo studio per stimare la quantità di gas rilasciata durante altri grandi impatti nella storia della Terra. Per esempio, gli autori hanno calcolato il cratere di Ries situato in Baviera, La Germania è stata formata da un impatto che ha espulso 1,3 gigatonnellate di anidride carbonica nell'atmosfera. Questa quantità di gas probabilmente ha avuto scarso effetto sul clima terrestre, ma l'idea potrebbe essere applicata per aiutare a comprendere gli effetti climatici di impatti più grandi.
