Illustrazione della collisione di un asteroide gigante nello spazio esterno che ha prodotto la polvere che ha portato a un'era glaciale sulla Terra. Credito:(c) Don Davis, Istituto di ricerca del sud-ovest
Circa 466 milioni di anni fa, molto prima dell'era dei dinosauri, la Terra si è congelata. I mari cominciarono a ghiacciarsi ai poli della Terra, e la nuova gamma di temperature in tutto il pianeta ha posto le basi per un boom di nuove specie in evoluzione. La causa di questa era glaciale era un mistero, fino ad ora:un nuovo studio in Progressi scientifici sostiene che l'era glaciale sia stata causata dal raffreddamento globale, innescato da polvere extra nell'atmosfera da una collisione di asteroidi giganti nello spazio.
C'è sempre molta polvere dallo spazio esterno che galleggia sulla Terra, piccoli frammenti di asteroidi e comete, ma questa polvere è normalmente solo una piccola frazione dell'altra polvere nella nostra atmosfera come la cenere vulcanica, polvere dei deserti e sale marino. Ma quando un asteroide largo 93 miglia tra Marte e Giove si ruppe 466 milioni di anni fa, ha creato molta più polvere del solito. "Normalmente, La Terra guadagna circa 40, 000 tonnellate di materiale extraterrestre ogni anno, "dice Philipp Heck, un curatore del Field Museum, professore associato all'Università di Chicago, e uno degli autori dell'articolo. "Immagina di moltiplicarlo per un fattore di mille o diecimila." Per contestualizzare ciò, in un anno tipo, mille semi camion di polvere interplanetaria cadono sulla Terra. Nei due milioni di anni successivi alla collisione, sarebbe più come dieci milioni di semi.
"La nostra ipotesi è che le grandi quantità di polvere extraterrestre in un arco di tempo di almeno due milioni di anni abbiano avuto un ruolo importante nel cambiare il clima sulla Terra, contribuendo al raffreddamento, " dice Diamine.
Un meteorite fossile di 466 milioni di anni fa, creato nella stessa collisione di asteroidi che ha causato la polvere che ha portato a un'era glaciale. Nella parte superiore della foto c'è il fossile di una creatura simile a un calamaro chiamata nautiloide. Credito:(c) Museo da campo, John Weinstein
"I nostri risultati mostrano per la prima volta che tale polvere, a volte, ha raffreddato drammaticamente la Terra, " afferma Birger Schmitz dell'Università di Lund in Svezia, l'autore principale dello studio e un ricercatore associato presso il Field Museum. "I nostri studi possono dare una più dettagliata, comprensione empirica di come funziona, e questo a sua volta può essere utilizzato per valutare se le simulazioni del modello sono realistiche".
Per capirlo, i ricercatori hanno cercato tracce di polvere spaziale in rocce di 466 milioni di anni fa, e lo ha confrontato con minuscole micrometeoriti dell'Antartide come riferimento. "Abbiamo studiato la materia extraterrestre, meteoriti e micrometeoriti, nella registrazione sedimentaria della Terra, significa rocce che un tempo erano fondali marini, "dice Heck. "E poi abbiamo estratto la materia extraterrestre per scoprire cosa fosse e da dove provenisse."
L'estrazione della materia extraterrestre - i minuscoli meteoriti e i frammenti di polvere dallo spazio - comporta l'assunzione dell'antica roccia e il trattamento con acido che corrode la pietra e lascia la sostanza spaziale. Il team ha quindi analizzato la composizione chimica della polvere rimanente. Il team ha anche analizzato le rocce dell'antico fondo marino e ha cercato elementi che raramente appaiono nelle rocce terrestri e isotopi, diverse forme di atomi, che mostrano segni distintivi di provenienza dallo spazio. Ad esempio, gli atomi di elio hanno normalmente due protoni, due neutroni, e due elettroni, ma ad alcuni che vengono sparati fuori dal Sole e nello spazio manca un neutrone. La presenza di questi speciali isotopi dell'elio, insieme a metalli rari che si trovano spesso negli asteroidi, dimostra che la polvere ha avuto origine dallo spazio.
Scogliere di roccia sedimentaria che un tempo costituivano un antico fondale marino. La linea orizzontale grigia nella roccia mostra dove è caduta la polvere della collisione dell'asteroide. Credito:(c) Museo da campo, Filippo diamine
Altri scienziati avevano già stabilito che il nostro pianeta stava attraversando un'era glaciale in questo periodo. La quantità di acqua negli oceani della Terra influenza il modo in cui si formano le rocce sul fondo del mare, e le rocce di questo periodo mostrano segni di oceani meno profondi, un indizio che parte dell'acqua della Terra fosse intrappolata nei ghiacciai e nel ghiaccio marino. Schmitz ei suoi colleghi sono i primi a dimostrare che questa era glaciale si sincronizza con la polvere in più nell'atmosfera. "Il tempismo sembra essere perfetto, " dice. La polvere in più nell'atmosfera aiuta a spiegare l'era glaciale, filtrando la luce solare, la polvere avrebbe causato il raffreddamento globale.
Poiché la polvere è caduta sulla Terra per almeno due milioni di anni, il raffreddamento è stato abbastanza graduale da consentire alla vita di adattarsi e persino di beneficiare dei cambiamenti. Un'esplosione di nuove specie si sono evolute come creature adattate alla sopravvivenza in regioni con temperature diverse.
Heck osserva che mentre questo periodo di raffreddamento globale si è rivelato vantaggioso per la vita sulla Terra, Il rapido cambiamento climatico può essere catastrofico. "Nel raffreddamento globale che abbiamo studiato, stiamo parlando di tempi di milioni di anni. È molto diverso dal cambiamento climatico causato dal meteorite 65 milioni di anni fa che uccise i dinosauri, ed è diverso dal riscaldamento globale di oggi:questo raffreddamento globale è stato una leggera spinta. C'era meno stress".
Fossili di trilobiti che si sono evoluti dopo l'era glaciale dell'Ordoviciano medio. Attestazione:Birger Schmitz
Si è tentati di pensare che il riscaldamento globale odierno possa essere risolto replicando la pioggia di polvere che ha innescato il raffreddamento globale 466 milioni di anni fa. Ma Heck dice che sarebbe cauto:"Le proposte di geoingegneria dovrebbero essere valutate molto criticamente e con molta attenzione, perché se qualcosa va storto, le cose potrebbero peggiorare rispetto a prima".
Sebbene Heck non sia convinto di aver trovato la soluzione al cambiamento climatico, dice che è una buona idea per noi pensare in questo modo.
"Stiamo sperimentando il riscaldamento globale, è innegabile, " dice Heck. "E dobbiamo pensare a come possiamo prevenire conseguenze catastrofiche, o minimizzarli. Qualsiasi idea ragionevole dovrebbe essere esplorata".