Quasi tutti sanno che 66 milioni di anni fa cadde sulla Terra un asteroide, che sembrava portare alla morte dei dinosauri. Tuttavia, questo autunno ha portato a conseguenze misteriose. Dove crescevano eserciti di alberi, allungando i rami verso il cielo, come in fuga da boschetti di felci e arbusti che li afferravano per le radici, rimanevano solo tronchi bruciati. Al posto del ronzio incessante degli insetti e delle urla dei dinosauri giganti, c'era solo il fischio del vento che squarciava il silenzio. L'oscurità cadde: blu, verde, giallo e rosso, danzando al sole, tutto fu bruciato.
Questo è quello che è successo quando un asteroide gigante largo dieci chilometri ha colpito il nostro pianeta 66 milioni di anni fa.
"In pochi minuti o addirittura ore, il mondo lussureggiante e vivace si è trasformato in un mondo tranquillo e desolato", afferma Daniel Durda, scienziato planetario presso il Southwest Research Institute in Colorado. "Soprattutto nell'area di migliaia di chilometri quadrati intorno al luogo dell'impatto, tutto è stato completamente distrutto".
Mettendo insieme il puzzle di questo autunno, gli scienziati hanno mappato gli effetti a lungo termine dell'impatto. Ha causato la morte di oltre tre quarti di tutte le specie animali e vegetali sulla Terra. Le vittime più significative furono i dinosauri, ma molti di loro sopravvissero sotto forma di uccelli.
Ma si è rivelato un compito molto più difficile dipingere tutto in dettaglio, soprattutto ciò che è seguito alla caduta e ciò che ha permesso ad alcune specie di sopravvivere.
Per la prima volta hanno iniziato a parlare del fatto che i dinosauri furono distrutti dall'impatto di un asteroide nel 1980. A quel tempo, questa idea era controversa. Poi, nel 1991, i geologi hanno scoperto il sito della caduta: un cratere con un diametro di 180 chilometri nella penisola dello Yucatan in Messico. Il cratere è stato chiamato Chicxulub dopo la vicina città.
Il cratere è stato difficile da trovare perché è sotterraneo. Anche la parte settentrionale era lontana dalla costa, sepolta sotto 600 metri di sedimenti oceanici.
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Nell'aprile 2016, gli scienziati hanno iniziato a perforare un chilometro lungo il lato mare del cratere per estrarre campioni di carote lunghi 3 metri. Un team di scienziati analizzerà i campioni recuperati per rivelare i cambiamenti nel tipo di roccia, minuscoli fossili e forse anche il DNA racchiuso nella pietra.
"Probabilmente troveremo un oceano sterile a ground zero subito dopo l'impatto, e poi forse vedremo tornare la vita", afferma Sean Galik dell'Istituto di geofisica dell'Università del Texas, che è coinvolto nelle perforazioni.
Alcune cose potrebbero essere apprese senza perforare un cratere.
Ad esempio, date le dimensioni del cratere, gli scienziati hanno calcolato quanta energia sarebbe stata rilasciata all'impatto.
Usando queste informazioni, Durda e David Kring del Moon and Planets Institute in Texas hanno modellato i dettagli esatti della collisione e hanno previsto quale catena di eventi potrebbe verificarsi. Gli scienziati sono stati in grado di testare questo scenario con i fossili e verificare quanto siano accurate le previsioni.
"Tutti questi calcoli sono stati eseguiti meticolosamente", afferma il paleobotanico Kirk Johnson, direttore dello Smithsonian National Museum of Natural History. "Puoi costruire uno scenario in cui vai dal momento della caduta, l'ultimo secondo del periodo Cretaceo, e poi passo dopo passo spostarti attraverso i minuti, le ore, i giorni, i mesi e gli anni dopo l'evento."
E questi studi raccontano una storia disastrosa.
L'asteroide ha perforato il cielo a una velocità 40 volte superiore a quella del suono, e si è schiantato contro la crosta terrestre. Il risultato fu un'esplosione di 100 trilioni di tonnellate di tritolo equivalente, sette miliardi di volte più potente della bomba sganciata su Hiroshima.
L'impatto sulla crosta terrestre ha inviato onde d'urto in tutte le direzioni. Tsunami alti fino a 300 metri nel Golfo del Messico. I terremoti di dieci punti hanno distrutto la costa e, in un raggio di migliaia di chilometri, un'esplosione ha lacerato e disperso tutti gli alberi. Alla fine, tonnellate di pietre caddero dal cielo e seppellirono il resto della loro vita.
"Era fondamentalmente un proiettile di 10 chilometri", dice Johnson. - Fisica incredibile. Un'incredibile esplosione, incredibili terremoti, incredibili tsunami e tutto in un raggio di diverse centinaia di chilometri è ricoperto di pietre delle dimensioni di case ".
Tuttavia, questi impatti regionali non hanno causato di per sé un'estinzione di massa globale.
Quando l'asteroide è caduto, ha vaporizzato una grossa fetta della crosta terrestre. Sul luogo della caduta, i detriti si sollevarono come una torcia, volando nel cielo. "C'era un'enorme palla di plasma in espansione che è andata nell'atmosfera superiore, nello spazio", dice Durda. La torcia si espanse a ovest e ad est fino a coprire l'intera Terra. Quindi, essendo legato gravitazionalmente al pianeta, si è riversato nell'atmosfera.
Quando si è raffreddato, si è condensato in trilioni di goccioline di vetro di un quarto di millimetro di diametro. Si precipitarono sulla superficie della Terra con grande velocità e riscaldarono l'atmosfera superiore così fortemente in alcuni punti che scoppiarono incendi al suolo. "Il potente calore del rientro delle emissioni ha creato un effetto caldo sul pianeta", dice Johnson. "Adesso hai una stufa."
La fuliggine degli incendi, combinata con la polvere dell'impatto, ha bloccato la luce dei raggi del sole e ha immerso la Terra in una lunga oscurità invernale.
Nel corso dei mesi successivi, minuscole particelle caddero in superficie, nascondendo l'intero pianeta in uno strato di polvere di asteroidi. Attualmente, i paleontologi possono vedere questo strato, conservato nella documentazione fossile. Questo è il confine Cretaceo-Paleogene, un punto di svolta nella storia del nostro pianeta.
Nel 2015, Johnson ha percorso 200 chilometri dello strato esposto del Cretaceo-Paleogene nel Nord Dakota in cerca di fossili. "Se guardi sotto lo strato, puoi vedere i dinosauri", dice. "Ma se guardi sopra, niente dinosauri."
In Nord America, prima dello sciopero Chicxulub, i fossili hanno dipinto un quadro di foreste lussureggianti con fiumi che scorrono tra loro e un fitto sottobosco di felci, piante acquatiche e arbusti fioriti.
Il clima era più caldo allora di quanto non lo sia adesso. Non c'erano calotte di ghiaccio ai poli e alcuni dinosauri vagavano per le terre settentrionali dell'Alaska e molto a sud sulle isole Seymour dell'Antartide.
"Il mondo era biologicamente ricco e diversificato come tutto ciò che vediamo intorno a noi oggi", afferma Durda. - Ma più tardi, e soprattutto vicino al luogo della caduta, l'ambiente è diventato simile alla luna. Deserta e sterile."
Gli scienziati hanno dedotto le conseguenze della caduta dell'asteroide studiando lo strato Cretaceo-Paleogene, che è stato trovato in 300 luoghi in tutto il mondo.
“A differenza di qualsiasi altro processo geologico, la caduta di un asteroide avviene istantaneamente. Tutto questo non è stato allungato per centinaia o decine di milioni di anni. È successo tutto all'istante, dice Johnson. "Dopo aver identificato lo strato di detriti nel cratere da impatto dell'asteroide, possiamo andare sempre più in alto, confrontare quello che è successo prima e dopo".
Più vicino al luogo dell'impatto, animali e piante sono morti a causa delle temperature torride, dei venti violenti, dei terremoti, degli tsunami o dei massi che cadevano dal cielo. Inoltre, anche dall'altra parte del globo, la specie ha sofferto di una reazione a catena come la mancanza di luce solare.
Nelle regioni in cui l'ambiente di vita non è stato distrutto dagli incendi, le temperature hanno distrutto il cibo per gli animali e le piogge acide hanno danneggiato le scorte d'acqua. A peggiorare le cose, i detriti nell'aria hanno reso la superficie della Terra oscura come lo era in una grotta non illuminata, ponendo fine alla fotosintesi e distruggendo le reti alimentari.
Poiché la vegetazione era scomparsa, gli erbivori non avevano nulla da mangiare. Se gli erbivori muoiono, i carnivori non hanno nulla da mangiare. È diventato impossibile sopravvivere. Tutto ciò che non si è spento è morto di fame.
I fossili mostrano che non è sopravvissuto niente di più grande del procione. Le creature più piccole hanno una possibilità perché di solito ce ne sono di più, mangiano meno e possono riprodursi e adattarsi più velocemente.
Gli ecosistemi d'acqua dolce, in linea di principio, si sentivano meglio di quelli terrestri. Ma nell'oceano tutto è andato a pezzi, tutte le catene alimentari sono crollate.
Mentre il lungo inverno ha fermato la fotosintesi, i suoi effetti sono stati maggiori nell'emisfero che è entrato nella stagione di crescita. "Se ti trovi all'inizio dell'estate nell'emisfero settentrionale, ad esempio, e le luci vengono spente durante la stagione di crescita, sorgono problemi".
I fossili indicano che il Nord America e l'Europa erano i migliori dopo questo inferno. Ciò suggerisce che l'inverno stava iniziando nell'emisfero settentrionale quando l'asteroide cadde.
Ma anche nelle zone più colpite, la vita è presto tornata indietro.
“L'estinzione di massa è un'arma a doppio taglio. Da un lato: cosa ha ucciso la vita. Alla seconda: di quali abilità avevano bisogno piante e animali per sopravvivere, svilupparsi e riprendersi?"
Il recupero ha richiesto molto tempo. Ci sono voluti centinaia, se non migliaia di anni per ripristinare gli ecosistemi. Gli scienziati stimano che ci siano voluti tre milioni di anni negli oceani perché il materiale organico tornasse alla normalità.
Come all'indomani dell'incendio, le felci colonizzarono rapidamente le aree bruciate. Gli ecosistemi sfuggiti all'invasione delle felci erano dominati da boschetti di alghe e muschi.
Nelle aree che sono sfuggite alla peggiore distruzione, alcune specie sono sopravvissute per ripopolare il pianeta. Squali, coccodrilli e alcune specie di pesci sono sopravvissuti negli oceani.
La scomparsa dei dinosauri ha fatto sì che si aprissero nuove nicchie ecologiche. "È stata la migrazione delle specie di mammiferi in queste nicchie ecologiche vuote che ha portato all'abbondanza di mammiferi che vediamo nel mondo moderno", dice Durda.
Quando gli scienziati perforeranno il cratere questa primavera, cercheranno di nuovo di ottenere un quadro più chiaro di come si è formato il cratere e dell'impatto della caduta sul clima.
"Possiamo fare analisi migliori dall'interno del cratere", dice Johnson. "Impareremo molto sulla distribuzione dell'energia e soprattutto su cosa succede alla Terra quando qualcosa di queste dimensioni cade su di essa."
Inoltre, gli scienziati esamineranno i minerali e le crepe nelle rocce e cercheranno di capire cosa potrebbe essere vissuto lì. La perforazione ci aiuterà a capire come è stata ripristinata la vita.
"Guardando come torna la vita, puoi trovare le risposte a un paio di domande", dice Galik. - Chi è tornato per primo? Che tipo era? Quando è apparsa la diversità evolutiva e quanto velocemente?"
Sebbene molte specie e singoli organismi morissero, altre forme di vita iniziarono a prosperare in loro assenza. Questa duplice immagine di disastro e opportunità è stata ripetuta molte volte nel corso della storia delle cadute della Terra.
In particolare, è probabile che se l'asteroide non avesse colpito la Terra 66 milioni di anni fa, il corso dell'evoluzione sarebbe stato completamente diverso e le persone potrebbero non essere apparse. "A volte dico che il cratere Chicxulub è diventato il crogiolo dell'evoluzione umana", dice Kring.
Ha anche suggerito che gli impatti di grandi asteroidi potrebbero aver contribuito a dare alla luce la vita.
Quando l'asteroide è caduto, il calore intenso ha innescato un'intensa attività idrotermale nel cratere Chicxulub che potrebbe durare per 100.000 anni.
E potrebbe consentire a termofili e ipertermofili, organismi unicellulari esotici che prosperano in ambienti caldi e chimicamente arricchiti, di stabilirsi all'interno del cratere. La perforazione metterà alla prova questa idea.
Fin dal suo inizio, la Terra è stata regolarmente bombardata. Nel 2000, Kring ha suggerito che questi impatti hanno creato sistemi idrotermali sotterranei come quelli che potrebbero essersi formati nel cratere Chicxulub.
Questi luoghi caldi, chimicamente ricchi e umidi potrebbero aver dato origine alle prime forme di vita. Se è così, allora gli ipertermofili resistenti al calore furono le prime forme di vita sulla Terra.
ILYA KHEL
