La Terra ha vissuto diverse fasi "palla di neve" durante la sua lunga storia.
(Immagine: © NSF)
Gli scienziati hanno identificato il più antico cratere dell'impatto conosciuto Terra - e l'antica struttura potrebbe dirci come il nostro pianeta sia emerso da una fase congelata di tanto tempo fa.
Un nuovo studio riporta che il cratere Yarrabubba, una caratteristica geologica di 43 miglia (70 chilometri) nell'Australia occidentale, ha 2.229 miliardi di anni, più o meno 5 milioni di anni. Questo è circa la metà del età della Terra stesso e 200 milioni di anni più vecchio del precedente detentore del record, il Vredefort Dome di 190 miglia di larghezza in Sudafrica.
Curiosamente, l'impatto di Yarrabubba sembra essersi verificato proprio mentre il nostro pianeta ha iniziato a uscire da un "Snowball Earth"periodo, quando gran parte del pianeta era coperto di ghiaccio. E questa potrebbe non essere una coincidenza, hanno detto i membri del gruppo di studio.
"L'età dell'impatto di Yarrabubba coincide con la fine di una serie di antiche glaciazioni", ha dichiarato in una nota il coautore Nicholas Timms, professore associato presso la School of Earth and Planetary Sciences della Curtin University nell'Australia occidentale.
"Dopo l'impatto, i depositi glaciali sono assenti nel record del rock per 400 milioni di anni", ha aggiunto Timms. "Questa svolta del destino suggerisce che il grande impatto del meteorite potrebbe aver influenzato clima globale."
Antichi crateri come Yarrabubba sono difficili da trovare sulla nostra Terra attiva. Molti vengono seppelliti quando le piastre di crosta si tuffano l'una sotto l'altra, e la maggior parte delle altre viene logorata dal vento e dall'acqua negli eoni.
In effetti, "Yarrabubba non sembra più nemmeno un cratere", ha detto a Space.com l'autore principale dello studio Timmons Erickson, del Johnson Space Center della NASA a Houston e della School of Earth and Planetary Sciences della Curtin University.
Ma un diverso team di scienziati - guidato da Francis Macdonald, ora professore di geologia all'Università della California Santa Barbara - ha riconosciuto Yarrabubba come tale nel 2003, grazie alle misurazioni di anomalie magnetiche nell'area e alla presenza di rocce colpite da un impatto .
Era chiaro che lo sciopero di Yarrabubba si era verificato molto tempo fa, ma la sua età esatta era rimasta inafferrabile fino ad ora. Nel nuovo studio, che è stato pubblicato online oggi (21 gennaio) sulla rivista Nature Communications, Erickson e i suoi colleghi hanno analizzato piccoli pezzi della roccia sconvolta di Yarrabubba.
In particolare, i ricercatori hanno studiato i grani di monazite e zircone che sono stati ricristallizzati dall'impatto, misurando le quantità di uranio, torio e piombo contenute in ciascuno. La monazite e lo zircone assorbono prontamente l'uranio ma non conducono quando si cristallizzano e l'uranio e il torio decadono radioattivamente in piombo a velocità note. Quindi, queste misurazioni hanno detto al team da quanto tempo è avvenuta quella ricristallizzazione.
L'età di Yarrabubba è intrigante, perché molto stava succedendo 2.229 miliardi di anni fa. Ad esempio, i cianobatteri fotosintetizzanti avevano appena iniziato a pompare grandi quantità di ossigeno nell'atmosfera terrestre, avviando un drammatico processo noto come Evento di grande ossidazione.
Il pianeta è anche uscito da un profondo congelamento - una delle molteplici fasi della palla di neve che la Terra ha vissuto durante i suoi 4,5 miliardi di anni di storia - durante il periodo dell'impatto di Yarrabubba. Per vedere se questi due eventi potrebbero essere stati collegati, Erickson e i suoi colleghi hanno eseguito simulazioni al computer dello sciopero di Yarrabubba.
Questo non è un pensiero folle; dopo tutto, il catastrofico, impatto di uccisione di dinosauri di 66 milioni di anni fa si pensa che abbia causato gran parte della sua distruzione attraverso rapidi e drammatici cambiamenti climatici.
I modelli dei ricercatori hanno sbattuto un oggetto largo 4,3 miglia (7 km) in un gelido paesaggio dell'Australia occidentale, uno coperto da una calotta glaciale che variava da 1,2 miglia a 3,1 miglia (da 2 a 5 km) di spessore in varie piste. Hanno scoperto che un tale sciopero vaporizzerebbe istantaneamente tra 23 miglia cubiche e 58 miglia cubiche (da 95 a 240 km cubici) di ghiaccio e causerebbe fino a 1.300 miglia cubiche (5.400 km cubici) di fusione totale.
Ciò suggerisce che tra 200 trilioni di libbre. e 440 trilioni di libbre. (90 trilioni a 200 trilioni di chilogrammi) di vapore acqueo, un potente gas serra, furono fatti esplodere nell'atmosfera superiore della Terra immediatamente dopo l'impatto di Yarrabubba.
Non si sa abbastanza sulla struttura e sulla composizione atmosferica dell'antica Terra per modellare con sicurezza come questa iniezione di vapore acqueo avrebbe influenzato il clima, hanno sottolineato Erickson e i suoi colleghi.
"Tuttavia, considerato questo Atmosfera terrestre al momento dell'impatto conteneva solo una frazione dell'attuale livello di ossigeno, rimane la possibilità che gli effetti di forzatura climatica del vapore di H2O rilasciati istantaneamente nell'atmosfera attraverso un impatto di dimensioni di Yarrabubba possano essere stati globalmente significativi ", hanno scritto nel nuovo studia.
La scoperta e la datazione di ulteriori crateri antichi potrebbero aiutare a rispondere a tali domande. E dovrebbero esserci più funzionalità simili da trovare, ha affermato Erickson. Dopotutto, la Terra è stata colpita da molti più impattanti nella sua giovinezza di quanto non faccia ora. (A proposito, il nuovo studio non presenta le prove del più antico impatto noto. I ricercatori hanno trovato ejecta - frammenti di roccia lanciati da asteroide o scioperi di comete - che hanno fino a 3,4 miliardi di anni. Ma i loro crateri associati non sono stati identificati.)
E i geologi potrebbero concepibilmente mettere le finestre su un passato ancora più profondo di quello offerto da Yarrabubba, ha detto Erickson. I ricercatori probabilmente non possono districare la complicata storia delle più antiche rocce conosciute sulla Terra, che hanno 4 miliardi di anni, ha detto, ma potrebbero avere un po 'di fortuna con gli antichi nuclei noti come cratoni.
"Si estendono da 2,5 a 3,5 miliardi di anni", ha detto Erickson. "Penso che, teoricamente, sia possibile trovare crateri da impatto in quella fascia d'età".
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