Immagine ottenuta con un microscopio elettronico a scansione di un cristallo zircone. Crediti: Gavin Kenny
Lo zircone è annoverato fra le gemme più antiche, ma qual è la sua origine? Finora si pensava che i suoi cristalli si fossero formati a causa dei violenti scontri tra placche tettoniche agli albori della storia della Terra. Uno studio appena pubblicato sulla rivista Geology da un team di ricerca della Trinity’s School of Natural Sciences di Dublino sostiene, invece, che i più antichi tra i campioni di questi cristalli a oggi rinvenuti si sarebbero formati in seguito all’impatto di giganteschi asteroidi sulla superficie della Terra primordiale.
La storia della Terra in epoca così remota è ancora poco chiara agli scienziati, ed è estremamente difficile trovare sul nostro pianeta rocce che risalgano a più di 3,8 miliardi di anni fa, mentre è proprio in tale periodo che, secondo i ricercatori, la Terra e la Luna sarebbero state più volte bombardate da un elevato numero di asteroidi. Fino ad oggi non è stato possibile stabilire con precisione quando ciò fosse avvenuto e gli effetti di tali impatti sull’evoluzione del nostro pianeta. Ora c’è qualche elemento in più sulla plausibilità di questa teoria, e questo proprio grazie agli studi svolti su una testimonianza tangibile di quell’epoca lontana: i cristalli di zircone, appunto.
I minuti cristalli naturali di zircone sono la più antica testimonianza che i geologi possano analizzare per cercare di capire come fosse la giovane Terra. Le rocce, essendosi formate nel corso della storia della Terra, aiutano gli scienziati a ricostruire tappe cruciali, quali per esempio le variazioni occorse nel clima, la comparsa delle prime tracce di acqua sul nostro pianeta e perfino da dove può essere arrivata la vita. I cristalli di zircone, spessi quanto un capello umano, rappresentano in questo senso una vera e propria “capsula del tempo” dei primi momenti di vita della Terra: alcuni dei campioni rinvenuti hanno infatti un’età che si aggira intorno ai quattro miliardi di anni, quando il nostro pianeta aveva “solo” mezzo miliardo di anni.
Il dibattito sulla loro origine, proprio in ragione del periodo a cui risale la loro formazione, è sempre stato molto acceso. È noto che si formano in presenza di condizioni di altissima pressione e temperatura, e gli studi svolti in precedenza avevano portato gli scienziati ad attribuire la loro comparsa agli scontri tra placche tettoniche. La tettonica a placche però, in quell’oceano di magma che era Terra primordiale, non può essere equiparata a quella che oggi conosciamo, anzi in tali termini sarebbe cominciata solo successivamente alla formazione degli zirconi più antichi, circa 3 miliardi di anni fa, lasciando quindi aperta la domanda sulla loro effettiva origine.
Gli scienziati hanno allora teorizzato che i cristalli di zircone più antichi si siano formati in seguito all’impatto di enormi asteroidi, fino a vari chilometri di diametro, che colpivano la giovanissima Terra. L’impatto da asteroide è infatti un altro dei possibili modi di formazione dei cristalli di zircone.
Per cercare conferme a questa teoria, il team di scienziati del Trinity College ha deciso di studiare un cratere da impatto più “giovane”, per verificare se la composizione di cristalli di zircone avvenuta in occasione di un impatto più recente avesse dato origine a cristalli con la medesima composizione di quelli più antichi.
Il cratere di Sudbury è uno dei più grandi crateri di origine meteoritica finora scoperti sulla Terra e anche uno dei più antichi. E’ lungo 62 km, largo 30 km e arriva fino ad una profondità di 15 km: si è formato circa 1,85 miliardi di anni fa, durante il Paleoproterozoico, a causa dell’impatto di un asteroide di circa 10 km di diametro. Crediti: NASA
Migliaia di campioni sono stati raccolti nel corso del 2014 dal cratere Sudbury, situato in Ontario, Canada, il cratere da impatto a oggi meglio preservato sul pianeta e secondo in ordine di età tra quelli conosciuti (si pensa che risalga ad un impatto verificatosi circa 2 miliardi di anni fa). Le analisi effettuate sui campioni raccolti a Sudbury sono state poi confrontate con quelle relative ai cristalli di zircone più antichi custoditi presso il Museo di storia naturale di Stoccolma. Il confronto ha dato risultati perfettamente sovrapponibili: la composizione dei campioni è esattamente la stessa dei cristalli più antichi, quindi si devono essere formati nello stesso modo.
«Ora sappiamo che è possibile che i cristalli di zircone più antichi si siano formati in seguito all’impatto di asteroidi», dice il primo autore dello studio, Gavin Kenny, ricercatore postdoc presso la Trinity’s School of Natural Sciences. «Dobbiamo ancora capire molto di questi “ragazzi”, ma abbiamo qualche elemento in più per provare a descrivere quale sia stata la storia dei primi giorni della Terra, e uno di questi è che alle origini essa sia stata vittima di un bombardamento di asteroidi più massiccio di quanto sia poi accaduto in seguito».
Per saperne di più:
- Leggi su Geology l’articolo “Differentiated impact melt sheets may be a potential source of Hadean detrital zircon“, di Gavin G. Kenny, Martin J. Whitehouse e Balz S. Kamber