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Questa scoperta allettante arriva grazie a un nuovo modo di datare le collisioni tra rocce nello spazio, basato sull'analisi microscopica dei minerali all'interno dei meteoriti. Sebbene ulteriori indagini siano necessarie, la tecnica potrebbe aiutare a comprendere la violenta storia antica del Sistema Solare e come si è evoluto nella sua forma attuale.
"Le età dell'impatto dei meteoriti sono spesso controverse", ha dichiarato il geoscienziato Craig Walton dell'Università di Cambridge nel Regno Unito. "Il nostro lavoro dimostra che dobbiamo attingere a più linee di prova per essere più sicuri delle storie di impatto, quasi come indagare su un'antica scena del crimine".
Asteroidi e meteoriti sono spesso studiati come capsule temporali della formazione del Sistema Solare, circa 4,5 miliardi di anni fa. Questo perché, quando il Sistema Solare si stava formando da un disco di polvere e gas che girava intorno al Sole appena nato, i pianeti si formavano attraverso ripetute collisioni di rocce più piccole.
Qui sulla Terra, così come su altri pianeti, quella storia è estremamente difficile da tracciare, dal momento che i processi geologici e meteorologici l'hanno sovrascritta. Anche i grandi impatti superficiali possono essere stati nascosti. Gli asteroidi, d'altra parte, sono inerti e possono fluttuare nel vuoto dello spazio rimanendo più o meno invariati, fino a quando non vengono risucchiati nel pozzo gravitazionale terrestre e cadono sul pianeta come meteoriti.
Abbiamo alcuni mezzi per datare antiche collisioni nei minerali trovati nei meteoriti. Uno di questi è attraverso la datazione uranio-piombo nei cristalli di zircone. Quando si sta formando, lo zircone incorpora l'uranio, ma respinge fortemente il piombo. Pertanto, qualsiasi piombo che si trova nello zircone deve essere il prodotto del decadimento radioattivo dell'uranio. Sappiamo quanto tempo impiega l'uranio a decadere, quindi possiamo dedurre l'età dello zircone dal componente principale.
Inoltre, un impatto può anche parzialmente o interamente "resettare" l'età minerale dei radioisotopi. Con questo strumento in mano, gli scienziati avevano precedentemente scoperto che il meteorite di Chelyabinsk aveva subito due eventi di impatto, uno circa 4,5 miliardi di anni fa e l'altro circa 50 milioni di anni fa.
Walton e i suoi colleghi volevano corroborare queste date studiando il modo in cui i minerali fosfatici nel meteorite si erano frantumati in impatti successivi. "I fosfati nella maggior parte dei meteoriti primitivi sono obiettivi fantastici per datare gli eventi di shock vissuti dai meteoriti sui loro corpi genitori", ha spiegato il geofisico Sen Hu dell'Accademia cinese delle scienze in Cina.
Prendendo una nuova datazione dell'uranio-piombo per un punto di confronto, i ricercatori hanno studiato i dettagli microscopici di come i minerali fosfatici si erano frantumati e l'effetto del riscaldamento indotto dall'impatto sulla struttura cristallina.
Hanno scoperto che l'impatto precedente, verificatosi 4,5 miliardi di anni fa, ha frantumato i minerali fosfatici in piccoli pezzi e li ha sottoposti a temperature elevate. L'impatto successivo sembrava minore, con pressioni e temperature più basse. I risultati del team suggeriscono che questo impatto si è verificato meno di 50 milioni di anni fa. È stato anche, credono, probabilmente l'impatto che ha rotto il meteorite dal suo corpo genitore più grande e lo ha mandato in rotta di collisione con la Terra.
I risultati sull'impatto precedente supportano le prove che c'era stata una grande quantità di rocce ad alta energia nello spazio tra 4,48 e 4,44 miliardi di anni fa. Questo lasso di tempo è importante perché potrebbe coincidere con due distinti periodi formativi fondamentali nella storia del Sistema Solare: la migrazione dei pianeti giganti o l'antica collisione che gli scienziati ritengono abbia rotto un pezzo di terra per formare la Luna.
"Il fatto che tutti questi asteroidi registrino un'intensa fusione in questo momento potrebbe indicare una riorganizzazione del Sistema Solare, sia derivante dalla formazione Terra-Luna o forse dai movimenti orbitali dei pianeti giganti", ha dichiarato Walton.
La migrazione planetaria coinvolge i pianeti giganti (Giove, Saturno, Nettuno e Urano) che si sono formati più lontano dal Sole rispetto alle loro posizioni attuali e si sono avvicinati nel tempo. Questo movimento avrebbe causato molte perturbazioni gravitazionali nel precedente Sistema Solare, causando un gran numero di collisioni tra rocce.
Nello scenario di formazione della Luna, si pensa che un corpo delle dimensioni di Marte si sia schiantato sulla Terra circa 4,5 miliardi di anni fa, espellendo molto materiale nello spazio, che si è addensato per formare la Luna. Questo schianto avrebbe anche provocato un aumento delle collisioni. Il prossimo passo nella ricerca, ha spiegato il team, sarà quello di rivisitare i tempi della formazione della Luna, che dovrebbe far luce su questo affascinante mistero.