Gli antichi impatti di asteroidi potrebbero aver fatto molto più che devastare la superficie del nostro pianeta. Secondo una nuova serie di modelli al computer messa a punto dai ricercatori del Southwest Research Institute, quelle collisioni violente avrebbero contribuito a rendere la Terra abitabile, creando le condizioni giuste perché la vita potesse comparire. Un ribaltamento di prospettiva interessante, se si pensa che di solito gli impatti cosmici vengono associati a estinzioni di massa e catastrofi, non certo alla nascita di qualcosa.
Il punto centrale dello studio riguarda i cosiddetti sistemi idrotermali, cioè ambienti di acqua calda che circola sottoterra. I modelli mostrano che le collisioni fratturavano la crosta terrestre, aprendo passaggi porosi attraverso cui l’acqua poteva farsi strada nelle porzioni più superficiali del pianeta. E questi ambienti, caldi e umidi, sarebbero stati i luoghi perfetti per la chimica prebiotica, quella che ha preceduto la comparsa dei primi organismi.
Per arrivare a queste conclusioni il team ha usato un codice sofisticato di fisica degli urti, capace di simulare come un impatto ad altissima velocità spacca la roccia solida e genera regioni permeabili. Si tratta del primo studio completo che prova a misurare quanta permeabilità gli impatti abbiano prodotto sulla crosta primordiale, una proprietà fondamentale perché i fluidi potessero muoversi liberamente.
Come gli asteroidi hanno rimodellato il pianeta appena nato
La Terra si è formata circa 4,5 miliardi di anni fa ed è entrata quasi subito in un’epoca di bombardamento intenso. Gli impatti ad alta velocità frantumavano enormi volumi di roccia sotto la superficie, vaporizzavano materiale e spargevano roccia fusa ovunque. Il calore generato da ogni collisione, sommato a quello geotermico naturale del pianeta, spingeva l’acqua bollente attraverso la crosta appena fratturata.
Il risultato erano reti idrotermali paragonabili a quelle dei geyser del parco di Yellowstone. Anzi, molto di più. Secondo le simulazioni un singolo grande impatto di quel periodo poteva generare fino a 100 volte l’attività idrotermale che oggi si osserva in tutta l’area di Yellowstone. Un numero che dà la misura di quanto fossero potenti quei fenomeni.
I ricercatori hanno testato impatti di asteroidi di dimensioni e velocità diverse, provando anche varie composizioni della crosta e differenti condizioni di temperatura, per poi calcolare quanta roccia fratturata e permeabile all’acqua ogni collisione riuscisse a produrre. Come ha spiegato Amanda Alexander, prima autrice dell’articolo pubblicato su AGU Advances, questo lavoro è tanto nuovo quanto decisivo per capire da quali ambienti sia potuta emergere la vita. Un bombardamento spesso considerato solo distruttivo, ma che invece è stato probabilmente cruciale per creare le condizioni della chimica prebiotica.
Effetti che sono durati centinaia di milioni di anni
Dai modelli emerge che la quantità di roccia fratturata e permeabile dipendeva soprattutto dall’energia della collisione, legata quindi a dimensioni e velocità dell’asteroide. Il grado di permeabilità di quelle zone, invece, era condizionato dal gradiente geotermico terrestre e dalla composizione della crosta. Nel calcolo sono state incluse anche stime sulla frequenza con cui questi impatti si verificavano.
Usando un modello della storia del bombardamento per ricostruire gli effetti cumulativi delle collisioni ripetute, il team ha stimato che i primi 8 chilometri della crosta terrestre fossero molto permeabili già 4,3 miliardi di anni fa. E che buona parte di quel volume sia rimasta permeabile fino a 3,5 miliardi di anni fa. Un intervallo lunghissimo, durante il quale gli impatti hanno guidato i cambiamenti idrotermali della crosta con conseguenze importanti per l’evoluzione geochimica degli ambienti vicini alla superficie. Alexander ha aggiunto che serviranno altre ricerche per definire meglio le caratteristiche di questi antichi sistemi idrotermali. Capire e quantificare la loro formazione, del resto, è essenziale proprio perché la vita potrebbe essere nata o essersi evoluta esattamente in quel tipo di ambiente.