I 21 cristalli di zircone scioccati e non colpiti datati in questo studio sono stati separati da questi ~ 30 centimetri cubi di sedimento non consolidato del tardo Eocene ottenuto dal sito 1073 dell'Ocean Drilling Project, foro A. Credito:Biren/ASU
Circa 35 milioni di anni fa, un asteroide ha colpito l'oceano al largo della costa orientale del Nord America. Il suo impatto ha formato un cratere di 25 miglia di diametro che ora giace sepolto sotto la baia di Chesapeake, un estuario in Virginia e Maryland. Da questo impatto, la zona vicina ha subito incendi, terremoti, gocce di vetro fuso che cadono, un'esplosione d'aria e uno tsunami devastante.
Mentre il risultante "cratere da impatto di Chesapeake Bay" è ora completamente sepolto, è stato scoperto all'inizio degli anni '90 da perforazioni scientifiche. Ora si classifica come il più grande cratere da impatto conosciuto negli Stati Uniti, e il 15° più grande sulla Terra.
Quando l'asteroide ha colpito, ha anche prodotto uno strato di materiale espulso da impatto, che include tectiti (vetro naturale formato da detriti durante gli impatti di meteoriti) e cristalli di zircone che sono stati lanciati fuori dall'area dell'impatto. Gli scienziati si riferiscono a questo strato come al "campo disseminato di tectite nordamericano, " che copre una regione di circa 4 milioni di miglia quadrate, circa 10 volte più grande del Texas. Alcuni ejecta sono atterrati a terra mentre il resto si è immediatamente raffreddato a contatto con l'acqua di mare e poi è sprofondato sul fondo dell'oceano.
Un team di ricercatori, tra cui lo scienziato e autore principale Marc Biren della Arizona State University School of Earth and Space Exploration, insieme ai coautori Jo-Anne Wartho, Matthijs Van Soest e Kip Hodges, ha ottenuto campioni di perforazione dal sito 1073 dell'Ocean Drilling Project e li ha datati per la prima volta con la "tecnica uranio-torio-elio".
Un asteroide ha colpito la costa orientale del Nord America 35 milioni di anni fa. Il materiale espulso dal luogo dell'impatto è stato distribuito su un'area di almeno quattro milioni di miglia quadrate. I ricercatori hanno trovato tracce evidenti dell'impatto e le hanno datate per la prima volta utilizzando la tecnica dell'uranio-torio-elio. L'ODP 1073 sulla mappa si riferisce al sito del progetto di perforazione oceanica in cui è stato raccolto il materiale campione per questo studio. Credito:mappa del mondo GEBCO 2014, gebco.net
La loro ricerca è stata recentemente pubblicata sulla rivista internazionale Meteoritica e scienze planetarie .
"La determinazione dell'età accurata e precisa degli eventi di impatto è fondamentale per la nostra comprensione della storia della Terra, "Biren ha detto. "Negli ultimi anni, Per esempio, la comunità scientifica ha compreso l'importanza degli eventi di impatto sulla storia geologica e biologica della Terra, compreso l'evento di estinzione di massa dei dinosauri di 65 milioni di anni fa che è collegato al grande cratere da impatto di Chicxulub".
Il team ha studiato i cristalli di zircone in particolare perché conservano prove di metamorfismo da shock, che è causato da pressioni d'urto e alte temperature associate a eventi di impatto. I cristalli datati erano minuscoli, circa lo spessore di un capello umano.
La posizione del cratere nella baia di Chesapeake. Ora è completamente ricoperto da sedimenti più giovani, ma è stato scoperto all'inizio degli anni '90 da indagini geofisiche marine e successive trivellazioni. È il più grande cratere da impatto conosciuto negli Stati Uniti e il 15° più grande della Terra. Credito:Powars et al. 2015, Christoph Kersten / GEOMAR
"La chiave della nostra indagine sono stati lo zircone, o per essere più precisi:il silicato di zirconio, cristalli che abbiamo trovato nei sedimenti oceanici di un pozzo trivellato, che si trova a quasi 400 chilometri (250 miglia) a nord-est del luogo dell'impatto, nell'Oceano Atlantico, " dice il coautore Wartho, che ha iniziato lo studio quando era responsabile di laboratorio presso il Laboratorio di spettrometria di massa dell'ASU.
Per questo studio, Biren ha lavorato con i coautori Wartho (che ora lavora al GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel), Van Soest e Hodges per preparare campioni per analisi e datare i cristalli di zircone con il metodo di datazione uranio-torio-elio. Biren ha quindi identificato ed elaborato frammenti di zircone shock per l'imaging e l'analisi chimica con una microsonda elettronica.
"Questa ricerca aggiunge uno strumento per gli investigatori che datano le strutture di impatto terrestre, " Biren ha detto. "I nostri risultati dimostrano la fattibilità del metodo di datazione uranio-torio-elio per l'uso in casi simili, dove i materiali colpiti sono stati espulsi dal cratere e poi lasciati raffreddare rapidamente, soprattutto nei casi in cui la dimensione del campione è piccola."
