Un nuovo studio rivela che il cratere da impatto di Chicxulub potrebbe aver ospitato un vasto e longevo sistema idrotermale dopo il catastrofico evento di impatto legato all'estinzione dei dinosauri 66 milioni di anni fa.

Il cratere da impatto Chicxulub, circa 180 chilometri di diametro, è la struttura di grande impatto meglio conservata sulla Terra e un obiettivo per l'esplorazione di diversi fenomeni legati all'impatto. Nel 2016, un team di ricerca supportato dall'International Ocean Discovery Program e dall'International Continental Scientific Drilling Program ha perforato il cratere, raggiungendo una profondità di 1, 335 metri (> 1 chilometro) sotto l'odierno fondale marino. Il team ha recuperato campioni di carote di roccia che possono essere utilizzati per studiare la modifica termica e chimica della crosta terrestre causata dall'impatto. I carotaggi mostrano che il cratere ospitava un vasto sistema idrotermale che ne ha modificato chimicamente e mineralogiamente più di 100, 000 chilometri cubi di crosta terrestre.

L'autore principale, David Kring dell'Associazione per la ricerca spaziale delle università presso il Lunar and Planetary Institute (LPI), spiega, "Immagina una caldera sottomarina di Yellowstone, ma uno che è parecchie volte più grande e prodotto dallo sbalorditivo evento di impatto che ha provocato l'estinzione dei dinosauri".

Il team ha trovato prove che i fiumi d'acqua sotterranei sono stati riscaldati e spinti verso l'alto verso il confine tra il fondo del cratere da impatto e il fondo del mare dello Yucatan. L'acqua calda scorreva intorno ai bordi di una pozza spessa circa 3 chilometri di magma generato dall'impatto, percolato attraverso roccia fratturata, e salì al fondo del mare dove sfogava nel mare. Il sistema di acqua calda è stato particolarmente intenso in una catena montuosa rialzata sul fondo del mare che forma un anello di 90 chilometri di diametro attorno al centro del cratere. Il nucleo roccioso recuperato da quell'anello di picco è tagliato trasversalmente da condotti idrotermali fossili che sono rivestiti con minerali multicolori, alcuni, abbastanza appropriatamente, un colore rosso-arancio infuocato. Quasi due dozzine di minerali precipitarono dai fluidi mentre scorrevano attraverso la roccia, sostituzione dei minerali originari della roccia.

L'anello di picco del cratere è composto da rocce fratturate simili a granito che sono state sollevate da una profondità di circa 10 chilometri dall'impatto. Queste rocce sono ricoperte da detriti da impatto porosi e permeabili. Entrambe le unità rocciose sono interessate dal sistema idrotermale. "L'alterazione del fluido caldo è stata più vigorosa nei detriti permeabili da impatto, ma cristalli di granato, indicando temperature elevate, sono stati trovati a diversi livelli in tutto il nucleo, " spiega l'ex ricercatore postdottorato LPI Martin Schmieder che ha recentemente assunto un nuovo incarico presso l'Università di Neu-Ulm in Germania.

I minerali identificati nel nuovo nucleo roccioso indicano che il sistema idrotermale era inizialmente molto caldo con temperature comprese tra 300 e 400 °C. Temperature così elevate indicano che il sistema avrebbe impiegato molto tempo per raffreddarsi. Il team ha determinato il tempo di raffreddamento utilizzando un orologio a polarità geomagnetica. "I nostri risultati indicano che minuscoli minerali magnetici sono stati creati nel cratere Chicxulub a causa di reazioni chimiche prodotte da un sistema idrotermale di lunga durata. Questi minerali sembrano aver registrato cambiamenti nel campo magnetico terrestre mentre si formavano. Le loro memorie magnetiche suggeriscono che l'attività idrotermale all'interno del cratere è persistito per almeno 150, 000 anni, ", afferma la coautrice Sonia Tikoo della Stanford University.

Un'ulteriore prova della longevità del sistema idrotermale proviene da una concentrazione anomala di manganese nei sedimenti del fondo marino, il risultato dello sfiato del fondale marino. Il coautore Axel Wittmann dell'Arizona State University spiega:"Simile alle dorsali oceaniche, lo sfiato dai crateri da impatto marini genera pennacchi idrotermali che contengono manganese disciolto e lentamente ossidante, che rispetto alle concentrazioni di fondo ha prodotto arricchimenti fino a dieci volte nei sedimenti post-impatto in 2,1 milioni di anni a Chicxulub".

Sebbene la spedizione abbia sfruttato il sistema idrotermale solo in un luogo, Kring afferma:"I risultati suggeriscono che c'era una serie di prese d'acqua calda lunga circa 300 chilometri sull'anello di picco e ulteriori prese d'aria sparse sul fondo del cratere mentre lo scioglimento dell'impatto si raffreddava. tali sistemi idrotermali potrebbero aver fornito habitat per la vita microbica." I sistemi idrotermali vulcanici di Yellowstone sono ricchi di organismi microbici e implicano che i sistemi di acqua calda generati dall'impatto abbiano lo stesso potenziale biologico. Kring conclude, "Il nostro studio del nucleo roccioso della spedizione da un potenziale habitat profondo della Terra fornisce ulteriori prove dell'origine dell'impatto dell'ipotesi della vita. La vita potrebbe essersi evoluta in un cratere da impatto".

L'estensione e la longevità del sistema idrotermale di Chicxulub suggeriscono che i sistemi generati dall'impatto all'inizio della storia della Terra potrebbero aver fornito nicchie per la vita. Migliaia di questi tipi di sistemi sono stati prodotti durante un periodo di bombardamento da impatto più di 3,8 miliardi di anni fa. Quando ogni sistema si è raffreddato, avrebbe fornito un ambiente ricco di materiali adatti ad organismi termofili e ipertermofili.