Rappresentazione artistica della Terra dell'Adeo. Enorme, laghi di lava generati dall'impatto coesistevano con acqua liquida superficiale, sotto una fitta atmosfera di serra sostenuta da degassamento lavico. Credito:SwRI/Simone Marchi, Dan Durda
Gli scienziati sanno che la Terra è stata bombardata da enormi impatti in tempi lontani, ma una nuova analisi suggerisce che il numero di questi impatti potrebbe essere stato 10 volte superiore a quanto si pensasse in precedenza. Ciò si traduce in una raffica di collisioni, in scala simile a quella dell'asteroide che ha spazzato via i dinosauri, in media ogni 15 milioni di anni tra 2,5 e 3,5 miliardi di anni fa. Alcuni di questi impatti individuali potrebbero essere stati molto più grandi, possibilmente che vanno dalla dimensione della città alla piccola provincia. I ricercatori stanno anche valutando quale effetto potrebbero aver avuto gli impatti sull'evoluzione della chimica vicino alla superficie della Terra. Questo lavoro è presentato alla Goldschmidt Geochemistry Conference.
I primi anni della Terra sono stati inimmaginabilmente violenti rispetto a oggi. Gli scienziati ritengono che la Terra sia stata colpita da un numero significativo di grandi asteroidi (più grandi di 10 km di diametro), e questo avrebbe avuto un effetto significativo sulla chimica vicino alla superficie della Terra e sulla capacità di sostenere la vita. L'effetto di una sola di queste collisioni è stato mostrato relativamente di recente dall'impatto di Chicxulub 66 milioni di anni fa, che portò all'estinzione dei dinosauri. La Terra primitiva, però, era molto diverso dalla Terra al momento dell'impatto di Chicxulub, e così furono gli effetti delle collisioni.
Crateri da impatto di collisioni simili possono essere visti sulla Luna e su altri pianeti rocciosi, ma l'erosione atmosferica e la tettonica a zolle hanno avuto la tendenza a mascherare qualsiasi prova diretta di antichi crateri da impatto sulla Terra. Però, echi di questi impatti lontani si possono vedere in presenza di "sferule" rinvenute in rocce antiche; gli enormi impatti hanno sollevato particelle e vapori fusi che poi si sono raffreddati e sono caduti sulla Terra per essere incorporati nella roccia come piccole particelle vetrose sferiche. Maggiore è l'impatto, più queste particelle si sarebbero diffuse dal luogo dell'impatto, quindi la distribuzione globale di uno spesso strato sferico mostra un impatto enorme.
Ricercatore Dott. Simone Marchi, del Southwest Research Institute (Boulder, CO, USA) ha detto, "Abbiamo sviluppato un nuovo modello di flusso di impatto e confrontato con un'analisi statistica dei dati dello strato sferico antico. Con questo approccio, abbiamo scoperto che gli attuali modelli dei primi bombardamenti della Terra sottovalutano gravemente il numero di impatti noti, come registrato dagli strati sferici. Il vero flusso di impatto avrebbe potuto essere fino a un fattore 10 volte superiore a quanto si pensasse in precedenza nel periodo compreso tra 3,5 e 2,5 miliardi di anni fa. Ciò significa che in quel primo periodo, probabilmente venivamo colpiti da un impatto delle dimensioni di Chicxulub in media ogni 15 milioni di anni. Un vero spettacolo.
Cratere meteorico, Arizona. Questo cratere è il risultato dell'impatto di una meteora di 50 metri, considerando che gli impatti descritti nel lavoro attuale potrebbero essere stati centinaia di volte maggiori. Credito:Dr Dale Nations, AZG.
"Mentre approfondiamo la nostra comprensione della Terra primordiale, scopriamo che le collisioni cosmiche sono come il proverbiale elefante nella stanza. Sono spesso trascurati perché ci manca una conoscenza dettagliata del loro numero e grandezza, ma è probabile che questi eventi energetici abbiano fondamentalmente alterato la superficie terrestre e l'evoluzione atmosferica.
"Per esempio, un risultato che stiamo guardando è cercare di capire se questi impatti possono aver influenzato l'evoluzione dell'ossigeno atmosferico. Scopriamo che i livelli di ossigeno avrebbero fluttuato drasticamente nel periodo di impatti intensi. Data l'importanza dell'ossigeno per lo sviluppo della Terra, e anzi allo sviluppo della vita, la sua possibile connessione con le collisioni è intrigante e meritava ulteriori indagini. Questa è la prossima fase del nostro lavoro".
Commentando, Dott.ssa Rosalie Tostevin, dell'Università di Città del Capo, disse, "Questi grandi impatti avrebbero certamente causato qualche interruzione. Sfortunatamente, poche rocce di così lontano nel tempo sopravvivono, prove così dirette per gli impatti, e le loro conseguenze ecologiche, è irregolare. Il modello proposto dal Dr. Marchi ci aiuta a capire meglio il numero e le dimensioni delle collisioni sulla Terra primordiale.
"Alcuni marcatori chimici suggeriscono che c'erano "sbuffi" di ossigeno nell'atmosfera primitiva, prima di un aumento permanente circa 2,5 miliardi di anni fa. Ma c'è un notevole dibattito sul significato di questi "sbuffi, ' o anzi, se si sono verificati affatto. Tendiamo a concentrarci sull'interno della Terra e sull'evoluzione della vita come controlli sull'equilibrio dell'ossigeno della Terra, ma il bombardamento con rocce dallo spazio fornisce un'alternativa intrigante".
Il dottor Tostevin non era coinvolto in questo lavoro.