L’asteroide che ha formato il cratere Vredefort era più grande di quanto si era immaginato finora


Un impattatore, molto probabilmente un asteroide, si diresse verso la Terra circa due miliardi di anni fa, schiantandosi sul pianeta vicino all’attuale Johannesburg, in Sudafrica. L’impatto ha formato il cratere Vredefort, che oggi è il più grande cratere conosciuto del nostro pianeta. Utilizzando dati di simulazione aggiornati, i ricercatori dell’Università di Rochester hanno scoperto che l’impattatore che ha formato il cratere Vredefort era molto più grande di quanto ritenuto in precedenza.

Circa 2 miliardi di anni fa, un grande oggetto si è lanciato verso la Terra, schiantandosi sul pianeta in un’area vicina all’attuale Johannesburg, in Sudafrica. L’impattore, molto probabilmente un asteroide, formò quello che oggi è il più grande cratere del nostro pianeta. Gli scienziati hanno ampiamente accettato, sulla base di ricerche precedenti, che la struttura d’impatto, nota come cratere Vredefort, sia stata formata da un oggetto di circa 15 chilometri di diametro che viaggiava a una velocità di 15 chilometri al secondo.

Ma secondo una nuova ricerca dell’Università di Rochester, l’impattatore potrebbe essere stato molto più grande e avrebbe avuto conseguenze devastanti su tutto il pianeta.

Questa ricerca, pubblicata sul Journal of Geophysical Research: Planets, fornisce una comprensione più accurata del grande impatto e consentirà ai ricercatori di simulare meglio gli eventi di impatto sulla Terra e su altri pianeti, sia in passato che in futuro.

Comprendere la più grande struttura di impatto che abbiamo sulla Terra è fondamentale“, afferma Natalie Allen, ora dottoranda alla John Hopkins University. La Allen è la prima autrice del lavoro, basato su una ricerca che ha condotto come studente universitario a Rochester insieme a Miki Nakajima, professore assistente di Scienze della Terra e dell’Ambiente.

Avere accesso alle informazioni fornite da una struttura come il cratere Vredefort è una grande opportunità per testare il nostro modello e la nostra comprensione delle prove geologiche, in modo da poter comprendere meglio gli impatti sulla Terra e oltre“.

Simulazioni aggiornate suggeriscono conseguenze devastanti

Nel corso di 2 miliardi di anni, il cratere Vredefort si è eroso. Questo rende difficile per gli scienziati stimare direttamente le dimensioni del cratere al momento dell’impatto originale, e quindi le dimensioni e la velocità dell’impattatore che lo ha formato.

Un oggetto delle dimensioni di 15 chilometri e che viaggia a una velocità di 15 chilometri al secondo produrrebbe un cratere di circa 172 chilometri di diametro. Tuttavia, questo valore è molto più piccolo delle stime attuali per il cratere Vredefort. Queste stime attuali si basano su nuove prove geologiche e misurazioni che stimano che il diametro originale della struttura sarebbe stato compreso tra 250 e 280 chilometri al momento dell’impatto.

Allen, Nakajima e i loro colleghi hanno effettuato delle simulazioni per verificare le dimensioni aggiornate del cratere. I loro risultati hanno mostrato che un impattatore avrebbe dovuto essere molto più grande – circa 20-25 chilometri – e viaggiare a una velocità di 15-20 chilometri al secondo per spiegare un cratere di 250 chilometri di dimensioni.

Ciò significa che l’impattore che ha formato il cratere di Vredefort sarebbe stato più grande dell’asteroide che ha ucciso i dinosauri 66 milioni di anni fa, formando il cratere di Chicxulub. Quell’impatto ebbe effetti dannosi a livello globale, tra cui riscaldamento a effetto serra, incendi boschivi diffusi, piogge acide e distruzione dello strato di ozono, oltre a causare l’evento di estinzione Cretaceo-Paleogene che uccise i dinosauri.

Se il cratere di Vredefort fosse stato ancora più grande e l’impatto più energetico di quello che ha formato il cratere di Chicxulub, l’impatto di Vredefort potrebbe aver causato conseguenze globali ancora più catastrofiche.

A differenza dell’impatto di Chicxulub, l’impatto di Vredefort non ha lasciato tracce di estinzioni di massa o di incendi boschivi, dato che 2 miliardi di anni fa esistevano solo forme di vita unicellulari e non esistevano alberi“, spiega Nakajima. “Tuttavia, l’impatto avrebbe influenzato il clima globale in modo potenzialmente più esteso di quanto non abbia fatto l’impatto di Chicxulub“.

La polvere e gli aerosol prodotti dall’impatto di Vredefort si sarebbero diffusi sul pianeta e avrebbero bloccato la luce solare, raffreddando la superficie terrestre. “Questo avrebbe potuto avere un effetto devastante sugli organismi fotosintetici“.

Dopo che la polvere e gli aerosol si sono depositati – il che potrebbe aver richiesto da ore a un decennio – i gas a effetto serra come l’anidride carbonica emessi dall’impatto avrebbero innalzato la temperatura globale potenzialmente di diversi gradi per un lungo periodo di tempo“.

Un modello sfaccettato del cratere di Vredefort

Le simulazioni hanno anche permesso ai ricercatori di studiare il materiale espulso dall’impatto e la distanza percorsa dal cratere. Queste informazioni possono essere utilizzate per determinare la posizione geografica delle masse terrestri di miliardi di anni fa. Per esempio, una ricerca precedente aveva stabilito che il materiale dell’impatto è stato espulso nell’attuale Carelia, in Russia. Utilizzando il loro modello, Allen, Nakajima e i loro colleghi hanno scoperto che 2 miliardi di anni fa, la distanza della massa terrestre che conteneva la Carelia sarebbe stata di soli 2.000-2.500 chilometri dal cratere in Sudafrica, molto più vicino di quanto lo siano oggi le due aree.

È incredibilmente difficile stabilire la posizione delle terre emerse molto tempo fa“, afferma Allen. “Le migliori simulazioni attuali hanno mappato circa un miliardo di anni fa, e le incertezze aumentano quanto più si va indietro“. Chiarire prove come questa mappatura dello strato di ejecta può consentire ai ricercatori di testare i loro modelli e contribuire a completare la visione del passato.

La ricerca degli studenti porta alla pubblicazione

L’idea di questo lavoro è nata nell’ambito dell’esame finale del corso Planetary Interiors (ora denominato Physics of Planetary Interiors), tenuto da Nakajima, che Allen ha frequentato al terzo anno.

Allen dice che l’esperienza di avere un lavoro universitario che si traduce in un articolo di giornale sottoposto a revisione paritaria è stata molto gratificante e l’ha aiutata a fare domanda per la scuola di specializzazione.

Quando il professor Nakajima mi ha contattato e mi ha chiesto se volevo lavorare insieme a lui per trasformare il lavoro in un’opera pubblicabile, è stato davvero gratificante e convalidante”, racconta Allen. “Avevo formulato la mia idea di ricerca e un altro scienziato l’ha ritenuta abbastanza convincente da pensare che valesse la pena pubblicarla“.

Aggiunge: “Questo progetto era molto al di fuori della mia abituale zona di comfort per la ricerca, ma ho pensato che sarebbe stata una grande esperienza di apprendimento e che mi avrebbe costretto ad applicare le mie capacità in un modo nuovo. Mi ha dato molta fiducia nelle mie capacità di ricerca mentre mi preparavo a frequentare la scuola di specializzazione“.

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