Per un periodo della storia della Terra, tra circa 2,5 e 4 miliardi di anni fa, il nostro pianeta è stato un sacco da boxe per gli asteroidi.
Durante questo periodo, la Terra è stata continuamente colpita da grandi rocce spaziali, rispetto alla relativa quiete della nostra esistenza odierna. Questa attività avrebbe prodotto alterazioni significative alla chimica dell’atmosfera del pianeta, ma la scala e la forma di tali alterazioni, in particolare l’effetto sui livelli di ossigeno, è difficile da quantificare.
Ora, uno studio su minuscole particelle fuse nella crosta terrestre ha rivelato che gli impatti di asteroidi furono molto più numerosi di quanto precedentemente pensato, il che potrebbe aver ritardato l’ossigenazione dell’atmosfera terrestre.
Queste particelle sono chiamate sferule da impatto e vengono create quando un asteroide colpisce la Terra, generando un calore così intenso che la crosta si scioglie e viene lanciata in aria. Quando questo materiale si deposita, si raffredda e si indurisce, forma uno strato di sferule nella crosta del pianeta.
Negli ultimi anni, durante carotaggi e scavi sono state dissotterrate molte di queste sferule, a dimostrazione che il tasso di collisione degli asteroidi potrebbe essere 10 volte superiore a quello suggerito dalle analisi precedenti. Ciò avrebbe avuto un effetto molto più significativo sui livelli di ossigeno della Terra rispetto ai modelli sviluppati in precedenza.
“Gli attuali modelli di bombardamento sottovalutano il numero di strati sferici del tardo Archeano“, afferma il geologo planetario Simone Marchi del Southwest Research Institute. “[Questo suggerisce] il flusso dell’impattore in quel momento era fino a 10 volte più alto di quanto si pensasse in precedenza“.
Tutti questi rocciosi dallo spazio ha generato una chimica che si è tradotta in in una quantità maggiore di ossigeno trattenuto dall’atmosfera.
Come, quando e perché l’atmosfera terrestre si è arricchita di ossigeno è profondamente importante per la nostra comprensione dell’abitabilità del pianeta. La maggior parte degli organismi multicellulari sulla Terra non può vivere senza ossigeno; senza di esso, probabilmente non saremmo qui.
Per ragioni non del tutto comprese, tuttavia, i livelli di ossigeno non hanno iniziato ad aumentare in modo significativo in quello che chiamiamo il Grande Evento di Ossidazione fino all’emergere di cianobatteri fotosintetici sulla scena 2,4 miliardi di anni fa.
Il bombardamento di asteroidi, rivela la nuova analisi del team, potrebbe essere stato uno dei meccanismi in gioco che ha impedito l’aumento dei livelli di ossigeno. Poiché le rocce spaziali colpivano ripetutamente la Terra, i loro vapori d’impatto avrebbero rimosso le quantità limitate di ossigeno presente nell’atmosfera primitiva.
“Il bombardamento del tardo Archeano da parte di oggetti di oltre 8 chilometri di diametro avrebbe prodotto abbastanza gas reattivi da consumare completamente bassi livelli di ossigeno atmosferico“, ha affermato l’astronoma e geologa Laura Schaefer della Stanford University.
“Questo modello era coerente con le prove dei cosiddetti “sbuffi” di ossigeno, aumenti relativamente ripidi ma transitori dell’ossigeno atmosferico che si sono verificati circa 2,5 miliardi di anni fa“.
“Pensiamo che queste zaffate siano state interrotte da impatti che hanno rimosso l’ossigeno dall’atmosfera. Ciò è coerente con i grandi impatti registrati dagli strati sferici nella Bee Gorge e nella Dales Gorge in Australia“.
La nuova analisi del team sugli strati sferici sfida i precedenti modelli di impatto e aumenta l’intensità delle collisioni, scoprendo che un asteroide più grande di 10 chilometri avrebbe colpito la Terra una volta ogni 15 milioni di anni circa.
Può sembrare poco frequente, ma geologicamente parlando, sono un sacco di grandi asteroidi e 10 volte più frequenti di quanto pensassimo.
La modellazione ha poi rivelato l’effetto cumulativo di assorbimento dell’ossigeno che questi impatti avrebbero avuto. Solo una volta che il bombardamento è rallentato, i livelli di ossigeno hanno iniziato a salire, cambiando la chimica della superficie terrestre e trasformando il pianeta in un mondo abitabile. Questo, credono i ricercatori, non è una coincidenza.
“I vapori da impatto hanno causato bassi livelli di ossigeno episodici per ampi intervalli di tempo precedenti il Grande Evento di Ossidazione“, ha detto Marchi.
“Con il passare del tempo, le collisioni sono diventate progressivamente meno frequenti e troppo piccole per essere in grado di alterare significativamente i livelli di ossigeno post-Grande Ossidazione quando la Terra stava per diventare il pianeta attuale“.
La ricerca è stata pubblicata su Nature Geoscience.
