Così una cometa trasformò il deserto di Atacama 12.000 anni fa

Gli eventi da impatto causati asteroidi e comete hanno plasmato in modo significativo la storia del Sistema Solare e, in particolare, della Terra. Sono implicati nella formazione della Luna, nell’origine dell’acqua, nella storia evolutiva della vita e in diverse estinzioni di massa.

Le comete sono corpi affascinati fatti di polvere e roccia, nati dalla formazione del Sistema Solare 4,6 miliardi di anni fa. Orbitano attorno Sole su traiettorie altamente ellittiche che possono richiedere centinaia di migliaia di anni per una rivoluzione completa. Gli scienziati le chiamano “palle di neve sporca” o “palle di terra innevata”, a seconda che contengano più ghiaccio o detriti rocciosi.

Secondo i dati più recenti ne conosciamo 3.743 che orbitano attorno al Sole nella fascia di Kuiper, oltre Nettuno, e nella lontana Nube di Oort, ben oltre Plutone. Occasionalmente, alcune di esse attraversano il Sistema Solare interno: regolarmente, una volta ogni qualche secolo o, addirittura, sono al loro primo viaggio con un bagaglio incontaminato di elementi che risalgono alla nascita del Sistema Solare. Quando si avvicinano al Sole, il ghiaccio, che contiene vapore acqueo, monossido di carbonio, anidride carbonica e altre sostanze in tracce, sublima rapidamente e dona alla cometa quella caratteristica coda coreografica chiamata chioma.

Ma non tutte riescono a compiere il tragitto completo e tornano indenni al punto di origine: alcune si avvicinano troppo al Sole e vengono distrutte, altre sono su orbite che possono intercettare lune o pianeti. Sulla Terra, gli eventi da impatto hanno avuto conseguenze importanti o catastrofiche in passato, potrebbero aver consegnato gli ingredienti per la vita o aver causato cambiamenti drammatici nell’evoluzione della flora e della fauna. Tuttavia, trovare segni di crateri o tracce di grandi esplosioni aeree (airbust) sul nostro pianeta, dove c’è una geologia attiva che ridisegna continuamente il paesaggio e rimodella la superficie, non è così semplice.

Ora, gli scienziati pensano di aver scoperto solide prove di una o più comete esplose nel cielo del Cile circa 12.000 anni fa. L’esplosione generò venti intensi simili a tornado e un calore rovente che arrostì il paesaggio umido ed erboso che a quel tempo caratterizzava la zona, trasformando il terreno sabbioso in vetri deformati e contorti.

Questa non è la prima volta in cui sulla Terra troviamo possibili tracce di antichi impatti cometari. Ad esempio, uno studio basato sui rapporti isotopici di argon e carbonio, suggerì che circa 28 milioni di anni fa, una cometa esplose sull’Egitto, creando un’onda d’urto di 2000°C che investì il deserto sottostante. Il vento caldo sciolse la sabbia formando abbondanti quantità di vetro di silice gialla, sparso su 6.000 chilometri quadrati di Sahara. Lucidato e a forma di scarabeo, un grande pezzo di questo vetro venne inserito in una spilla di proprietà del famoso faraone egiziano Tutankhamon.

Gli scienziati hanno anche cercato le prove di quello che viene chiamato impatto cosmico del Dryas recente, un potente airbusrt che, probabilmente a causa di una cometa, colpì Nord America, il Sud America, l’Europa e l’Asia occidentale circa 12.800 anni fa, causando un’estesa combustione della biomassa e un brusco cambiamento climatico. Ma le prove hanno sempre lasciato molti dubbi. D’altra parte, una cometa è per lo più costituita da acqua che vaporizza in atmosfera, lasciando pochi elementi per una chiara documentazione geologica.

Tuttavia, per Pete Schult, geologo della Brown University, «questa è la prima volta in cui abbiamo prove evidenti di vetri sulla Terra, creati dalla radiazione termica e dai venti di una palla di fuoco che esplose appena sopra la superficie».

Nello studio pubblicato sulla rivista Geology, i ricercatori dimostrano che i campioni di vetro prelevati dal deserto di Atacama contengono minuscoli frammenti di minerali riconducibili a rocce di origine extraterrestre.

Airburst a bassa quota

Sulla Terra, è abbastanza frequente che piccoli frammenti di asteroidi o altri corpi celesti esplodano in aria ma generalmente questo succede nell’alta atmosfera. Le chiamiamo meteore e se ne possono vedere anche una ogni 15 minuti circa in una notte qualsiasi, senza che sia in corso uno specifico sciame meteorico. Tuttavia, vedere una cometa implodere in un’atmosfera planetaria è un evento molto più raro. Le osservazioni della cometa Shoemaker-Levy 9 i cui frammenti colpirono Giove nel 1994 divennero famose proprio per questo.

Quando gli oggetti che entrano in atmosfera iniziano ad avere dimensioni di qualche metro possono raggiungere la superficie e creare un cratere da impatto o anche, esplodere a bassa quota. Il famoso evento Tunguska abbatté decine di milioni di alberi e generò un bagliore visibile a 700 chilometri di distanza nel 1908. Avvenne probabilmente proprio a causa di un airburst a 5-10 chilometri dalla superficie. Nel 2013, la meteora di Chelyabinsk, che attraversò il cielo degli Urali e esplose in aria, causò danni e ferì più di 1500 persone. Si stima avesse un diametro di circa 20 metri e che l’esplosione fosse circa 30 volte più potente di quella Hiroshima.

Le strane chiazze vetrose scoperte nel terreno del deserto di Atacama, vicino a Pica nel nord del Cile, sono state a lungo al centro del dibattito. Alcuni le hanno attribuite ad intensi incendi diffusi nella zona ma il nuovo documento suggerisce che devono essere il risultato di qualcosa di molto più potente.

«Per avere un effetto così drammatico su un’area così vasta, questa è stata un’esplosione davvero enorme. Molti di noi hanno visto bolidi di fuoco sfrecciare nel cielo, ma quelli sono piccoli puntini in confronto a questo», ha detto Schultz, autore principale dello studio.

Durante l’epoca del Pleistocene, la zona, un altopiano nel nord del Cile incastonato tra le Ande a est e la catena costiera cilena a ovest, era ricoperta di oasi con alberi e zone umide erbose create da fiumi che si estendevano dalle montagne a est.
Oggi, i vetri silicati sparsi in un corridoio di circa 75 chilometri, testimoniano di essere stati attorcigliati, piegati, arrotolati e persino lanciati mentre erano ancora allo stato fuso. Ciò è coerente con l’esplosione aerea di una grande meteora, accompagnata da venti roventi di tornado.

Schultz e il suo team, in collaborazione con i ricercatori del Fernbank Science Center in Georgia, dell’Universidad Santo Tomás del Cile e del Servizio Geologico e Minerario cileno, hanno eseguito un’analisi chimica dettagliata di dozzine di campioni prelevati dai depositi di vetro in tutta la regione.

Come Wild 2

Le analisi hanno evidenziato la presenza di zirconi decomposti termicamente in baddeleyite, un ossido di zirconio. Questa transizione avviene in genere a temperature superiori ai 1.670 gradi Celsius, molto più calde di quelle che potrebbero essere generate da semplici incendi in una distesa erbosa. Ma la peculiarità interessante è la presenza di minerali esotici trovati solo in meteoriti e altre rocce extraterrestri.

Cubanite, troilite e inclusioni ricche di calcio-alluminio corrispondo alle firme rilevate nei campioni di cometa recuperati dalla missione Stardust della NASA. Lanciata nel 1999, questa sonda spaziale raccolse alcuni frammenti dalla cometa Wild 2 e incontrò la cometa Temple 1. Il prezioso carico tornò sulla Terra nel 2006.

«Questa è una prova molto forte di un’esplosione aerea basata sulle temperature coinvolte nella generazione del vetro e sulle loro dimensioni e forme che richiedono un processo dinamico», ha detto Schultz ad OggiScienza. «Non ci sono prove di un cratere di quell’età da nessuna parte nella regione. È la polvere meteoritica trascinata all’interno del vetro a rilevare la natura dell’oggetto, che doveva essere un corpo cometario. Ciò include una cometa “morta” (cioè, una cometa che ha perso i suoi volatili)».

Datazione

Saranno necessarie ulteriori analisi per stabilire l’età esatta del vetro dell’Atacama e determinare con precisione quando si è verificato l’evento. Ma la datazione provvisoria colloca l’impatto intorno al tempo in cui i grandi mammiferi scomparvero dalla regione.

«È troppo presto per dire se c’è stata o meno una connessione causale, ma quello che possiamo dire è che questo evento è accaduto più o meno nello stesso periodo in cui pensiamo che la megafauna sia scomparsa, il che è intrigante», ha detto Schultz. «C’è anche la possibilità che questo sia stato effettivamente testimoniato dai primi abitanti, appena arrivati ​​nella regione. Sarebbe stato uno spettacolo».

Lo studio potrebbe aiutare ad identificare luoghi simili sulla Terra e nel Sistema Solare e a comprendere meglio il potenziale rischio legato a questi eventi.
«Potrebbero esserci molte di queste cicatrici da esplosione là fuori ma fino ad ora non avevamo trovato prove sufficienti per ricondurle ad eventi di airburst », ha detto Schultz. «Penso che questo sito fornisca un esempio per aiutare a perfezionare i nostri modelli di impatto e per identificare siti simili altrove».

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