Tra circa 2,5 e 4 miliardi di anni fa, la Terra era assolutamente ricoperta da grandi rocce spaziali, rispetto alla relativa quiete della nostra esistenza di oggi. Questa attività avrebbe prodotto alterazioni significative nella chimica dell'atmosfera del pianeta, ma la scala e la forma di tali alterazioni, in particolare l'effetto sui livelli di ossigeno, è stato difficile da quantificare, almeno fino ad ora.
Uno studio di minuscole particelle un tempo fuse nella crosta terrestre ha infatti rivelato che questi impatti di asteroidi erano molto più numerosi di quanto avessimo pensato, il che potrebbe aver ritardato l'ossigenazione dell'atmosfera terrestre. Queste particelle sono chiamate sferule da impatto e vengono create quando un asteroide sbatte sulla Terra, generando un calore così intenso che la crosta si scioglie e viene lanciata nell'atmosfera. Quando il materiale si deposita poi, si raffredda e si indurisce, formando uno strato di sferule nella crosta del pianeta.
Tutta questa roccia extra dallo spazio avrebbe generato reazioni chimiche che avrebbero impedito che molto più ossigeno fosse trattenuto dall'atmosfera. Come, quando e perché l'atmosfera terrestre è diventata ricca di ossigeno è profondamente importante per la nostra comprensione dell'abitabilità del pianeta. La maggior parte degli organismi multicellulari sulla Terra non può infatti vivere senza ossigeno.
Per ragioni non completamente comprese, tuttavia, i livelli di ossigeno non hanno iniziato a salire significativamente in quello che chiamiamo il Grande Evento di Ossidazione fino all'apparire di cianobatteri fotosintetizzanti, 2,4 miliardi di anni fa. Il bombardamento di asteroidi, rivela ora la nuova analisi del team, potrebbe essere stato uno dei meccanismi in gioco che impediscono l'aumento dei livelli di ossigeno. Mentre le rocce spaziali sbattevano ripetutamente contro la Terra, i loro vapori d'impatto avrebbero rimosso le limitate quantità di ossigeno presenti nell'atmosfera primordiale.
La nuova analisi del team sugli strati di sferule sfida i precedenti modelli di impatto e aumenta l'intensità delle collisioni, scoprendo che un asteroide più grande di 10 chilometri di diametro avrebbe colpito la Terra una volta ogni 15 milioni di anni circa. Può sembrare poco frequente, ma geologicamente parlando, si tratta di molti grandi asteroidi – e 10 volte più frequenti di quanto avessimo pensato.
La modellazione ha poi rivelato l'effetto cumulativo del pozzo di ossigeno che questi impatti avrebbero avuto. Solo una volta rallentato il bombardamento, i livelli di ossigeno hanno iniziato a salire, cambiando la chimica della superficie terrestre e trasformando il pianeta in un mondo abitabile. Questo, i ricercatori ora credono, non è una coincidenza.
"Con il passare del tempo, le collisioni sono diventate progressivamente meno frequenti e troppo piccole per essere in grado di alterare significativamente i livelli di ossigeno post-Grande Evento di Ossidazione. La Terra era sulla sua rotta per diventare il pianeta attuale".