La scoperta di un minerale raro (reidite) presso la struttura di impatto del meteorite di Woodleigh nell'Australia occidentale è stata pubblicata questa settimana dallo studente onorario della Curtin University Morgan Cox e dai suoi colleghi.

La reidite - e altri minerali - a volte si formano quando i meteoriti si schiantano sulla Terra.

Ciò richiede una serie particolare di circostanze. Erano state segnalate solo sei precedenti scoperte di reidite.

Ecco cosa succede quando un meteorite colpisce la Terra.

Rocce dallo spazio

Il nostro pianeta è continuamente bombardato da meteoriti – rocce provenienti dallo spazio – e lo è stato sin dalla sua formazione circa quattro miliardi e mezzo di anni fa.

Questi oggetti includono asteroidi rocciosi e metallici, comete e altri detriti rimasti dopo la formazione del sistema solare, frammenti di roccia espulsi dalla superficie del pianeta da eventi di impatto e potenzialmente anche rari visitatori che hanno viaggiato dall'esterno del nostro sistema solare.

Gli oggetti spaziali variano in dimensioni da minuscole particelle a enormi asteroidi. Di solito viaggiano verso di noi a velocità di molti chilometri al secondo, le cosiddette ipervelocità.

Fortunatamente per noi, anche se, le rocce piccole sono le più comuni, e l'atmosfera terrestre li rallenta simultaneamente, li brucia e li fa a pezzi. Spesso possiamo vederlo accadere come palle di fuoco e piogge di meteoriti. Tutti i pezzi di roccia sopravvissuti cadono liberamente sulla superficie terrestre per essere raccolti come meteoriti.

Il team di Fireballs in the Sky della Curtin University dispone di una straordinaria rete di telecamere per tracciare le palle di fuoco in arrivo e prevedere la posizione finale dei meteoriti sulla terraferma e capire da dove provenissero nel Sistema Solare. Hanno fatto alcune grandi scoperte di meteoriti in questo modo.

Alcune rocce non arrivano mai all'atterraggio finale. Alcuni possono anche produrre un'esplosione aerea, un'onda di pressione atmosferica che può causare danni come a Chelyabinsk in Russia nel 2013. Qui, un asteroide di circa 20 metri di diametro e viaggiando a 19 km al secondo è esploso a circa 30 km dal suolo, provocando un'esplosione abbastanza forte da far esplodere le finestre degli edifici in sei città vicine.

Troppo grande per rallentare

Alcune rocce in arrivo sono troppo grandi per rallentare la nostra atmosfera, e questi sono molto più rari.

Questi colpiscono la Terra a ipervelocità, che impartisce un'enorme quantità di energia e provoca crateri da impatto. La dimensione di un cratere da impatto dipende principalmente dalle dimensioni, densità e velocità del meteorite.

Ci sono molti crateri da impatto conosciuti in Australia, come Wolfe Creek nel Kimberly, e Gosses Bluff vicino ad Alice Springs. Sappiamo anche di crateri che ora sono sepolti sotto strati di recenti rocce sedimentarie, come Woodleigh, Australia Occidentale.

Globalmente, sulla Terra sono stati scoperti circa 190 crateri da impatto (oi loro resti erosi), molto meno di quanto gli scienziati prevedono si sarebbero formati nel corso di tutta la storia della Terra.

Questo perché la superficie terrestre è un luogo piuttosto dinamico, e processi di erosione e tettonica a zolle agiscono per cancellare le prove di crateri da impatto nel tempo.

I crateri conosciuti variano in diametro da pochi metri a poche centinaia di chilometri di diametro, e hanno un'età che va da poche migliaia di anni a circa due miliardi di anni.

Nessun cratere da impatto si è formato nella storia recente, così gli scienziati si affidano allo studio di antichi crateri in combinazione con esperimenti di laboratorio e simulazioni al computer per capire cosa succede durante tali eventi catastrofici.

Velocità e pressione

Un evento di impatto con ipervelocità mette l'impattatore (cioè, la roccia che arriva dallo spazio) e rocce bersaglio "ground zero" sotto immensa pressione, che si propaga attraverso la Terra come un'onda d'urto più veloce della velocità del suono.

Non è raro che le rocce raggiungano pressioni di decine o addirittura centinaia di gigapascal, equivalenti a cento miliardi di volte la pressione dell'atmosfera terrestre. Anche nelle frazioni di secondo che le rocce trascorrono a queste pressioni, alcuni minerali si trasformano in nuovi minerali "ad alta pressione".

Per esempio, la grafite può formare diamanti, e lo zircone minerale può trasformarsi in reidite, come descritto nel nuovo articolo.

Mentre l'onda d'urto passa, l'energia termica è prodotta dal rilascio dall'alta pressione. Questo può riscaldare le rocce abbastanza da scioglierle, e in molti casi addirittura vaporizzano completamente il meteorite e le rocce a ground zero.

Le onde d'urto causano anche molti danni alle rocce. Possono rompersi in frammenti ed essere espulsi in alto nell'atmosfera e persino nello spazio, lasciando dietro di sé un cratere a forma di ciotola.

Alla fine l'onda d'urto perde energia, così rallenta e diventa meno distruttivo, e si increspa attraverso la Terra come onde sismiche simili a quelle emesse durante un terremoto.

La terra è cambiata per sempre

In enormi eventi di impatto - come quello che ha causato l'estinzione dei dinosauri e il cratere Chicxulub di 180 km nel Golfo del Messico - il centro del cratere viene spinto verso l'alto per formare un picco centrale o un anello di picco.

È abbastanza allarmante pensare che tutte queste cose accadano in pochi secondi o minuti dall'impatto, e può lasciare cicatrici di lunga durata sulla superficie terrestre, causare effetti ambientali significativi, e persino provocare estinzioni di massa.

I crateri da impatto sono reliquie di eventi veramente catastrofici sulla Terra. La formazione di minerali rari è solo uno dei possibili risultati quando le rocce arrivano dallo spazio.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.