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Impatti di asteroidi sulla Terra: la loro storia raccontata dalla Luna

14 Febbraio 2019

I crateri terrestri dovuti a impatti di asteroidi sono quelli, in qualche modo, visibili e studiabili o ce ne sono altri più vecchi, scomparsi a causa dell'erosione e dei processi geologici in atto sul nostro pianeta? Sembra una domanda molto specifica ma le ricadute della risposta sono in grado di arricchirci con nuove conoscenze sulla storia della vita sulla Terra. In un articolo pubblicato su Science, gli scienziati descrivono un nuovo capitolo riguardante il tasso di collisioni di asteroidi grazie alle prove fornite da una testimone degli eventi che hanno scolpito il nostro Sistema solare: la Luna.

 

Studiare la storia dei crateri terrestri

 

In passato si supponeva che la maggior parte dei più antichi crateri terrestri prodotti dall'impatto di asteroidi fosse stata cancellata dall'erosione o da altri processi geologici. Il nuovo studio fornisce le prove per una diversa spiegazione. Rebecca Ghent, professoressa dell'Università di Toronto presso il dipartimento di Scienze della Terra e autrice dell'articolo su Science, ha spiegato: "La relativa rarità di ampi crateri sulla Terra più vecchi di 290 milioni di anni e più giovani di 650 milioni di anni non è legata all'aver perduto quei segni ma al tasso di collisione degli asteroidi che, nel corso del tempo, è stato più basso di quello ora presente". Gli scienziati hanno cercato per decenni di ottenere il tasso degli impatti di asteroidi sulla Terra impiegando le datazioni radiometriche delle rocce che si trovano intorno ai crateri per determinarne l'età. Proprio perché sino a ora si era creduto che l'erosione avesse cancellato alcuni crateri, è stato difficile trovare un valore accurato del tasso di collisioni e determinare se è cambiato con il trascorrere del tempo.

 

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Una testimone di eccezione: la Luna

 

Un modo per aggirare questo problema è stato quello di esaminare la Luna, colpita dagli asteroidi nelle medesime proporzioni della Terra. Ma come datare le rocce lunari? Per questo aspetto è stato di fondamentale importanza il contributo del Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) della NASA. LRO, lanciato nel 2009, è un orbiter destinato allo studio del nostro satellite soprattutto da un punto di vista topografico, fornendoci una mappatura ad alta risoluzione del corpo celeste. Tra i suoi strumenti c'è Diviner (DLRE - Diviner Lunar Radiometer Experiment), un radiometro in grado di creare una mappa della temperatura superficiale diurna e notturna della Luna. Come può una misura della temperatura fornirci informazioni sull'età di una roccia? Dai dati di LRO è stato possibile comprendere che le rocce lunari più grandi emettono più calore di quelle più piccole. La professoressa Ghent è riuscita a calcolare la velocità con cui queste rocce si frantumano per poi divenire suolo lunare e a trovare una relazione tra la quantità di rocce prossima al cratere e l'età del cratere stesso. Nello specifico, attraverso le immagini termiche gli scienziati sono stati in grado di distinguere le rocce dalle particelle più sottili. Questa informazione è stata utilizzata per calcolare la velocità con cui le rocce più grandi intorno ai crateri più giovani della Luna - proiettate sulla superficie dall'impatto con l'asteroide - si disgregano per formare suolo come risultato della costante pioggia di meteoriti nell'arco di decine di milioni di anni. Applicando questa idea, il gruppo di ricerca è stato capace di calcolare le età di crateri lunari non ancora datati. Confrontando i crateri terrestri su una linea temporale simile, è stato scoperto che i due corpi celesti hanno registrato la medesima storia di bombardamenti di asteroidi.

 

Un periodo di particolare attività e un'ulteriore prova geologica

 

È stato, quindi, dimostrato che il numero di impatti dovuti ad asteroidi sulla Luna e sulla Terra è aumentato da 2 a 3 volte a partire da 290 milioni di anni fa. A cosa è dovuto questo incremento? Le ragioni non sono ancora chiare anche se gli studiosi credono possa essere dovuto alle collisioni che hanno avuto luogo più di 300 milioni di anni fa nella fascia principale di asteroidi compresa tra le orbite di Marte e Giove, eventi che hanno prodotto detriti che hanno raggiunto il Sistema solare interno.
Un'altra prova a supporto della teoria esposta nel lavoro apparso su Science si trova nei camini vulcanici di kimberlite (la roccia madre dei diamanti) studiati da Thomas Gernon, professore di Scienze della Terra dell'Università di Southampton (Regno Unito). Questi camini sotterranei non sono altro che i resti di un'attività vulcanica cessata da lungo tempo, imbuti che si estendono per un paio di chilometri al di sotto della superficie e che sono stati ritrovati in alcune delle regioni meno erose della Terra, negli stessi luoghi in cui sono presenti crateri da impatto ben conservati. Gernon ha dimostrato che i camini in kimberlite formati a partire da circa 650 milioni di anni fa non mostrano grandi segni di erosione: ciò indica che ampi crateri da impatto più giovani di questi, su terreni stabili, dovrebbero essere a loro volta intatti.

 

A cosa serve conoscere la storia dell'impatto di asteroidi sulla Terra?

 

Già da tempo i ricercatori suggerivano una fluttuazione degli impatti di asteroidi sulla Terra nel corso dei passati miliardi di anni ma è la prima volta che è stato mostrato statisticamente e che il tasso di collisione è stato quantificato.
Rebecca Ghent ha commentato: "I risultati potrebbero anche avere implicazioni nella storia della vita sulla Terra, che è costellata da estinzioni e rapida evoluzione di nuove specie. Anche se le forze che guidano questi eventi sono complesse e possono includere altre cause geologiche, come ad esempio potenti eruzioni vulcaniche, combinate con fattori biologici, gli impatti di asteroidi hanno sicuramente giocato un ruolo in questa saga in corso. La questione è se il cambiamento previsto nelle collisioni di asteroidi può essere direttamente legato a eventi che si sono verificati molto tempo fa sulla Terra".

 

Passeggiamo ancora un po' nel Sistema solare grazie alle meravigliose immagini dell'articolo di Ettore Perozzi, "Fotoracconto dello spazio", pubblicato sul numero di agosto 2017 di Sapere.

 

Immagine di copertina: incorniciata dall'orizzonte della Terra e dalla sua luminescenza, la Luna piena galleggia nell'oscurità dello spazio in questa foto scattata dal gruppo della Expedition 10 a bordi della Stazione Spaziale Internazionale. Credits: NASA

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