Ancora balle spaziali sul meteorite - killer e la curiosa distribuzione dei crateri da impatto sulla Terra

Business as usual... esce un nuovo lavoro (anzi un libro) di uno scienziato non geologo (un'astronomo in questo caso) che continua a pensare che i dinosauri si siano estinti per colpa dell'impatto nello Yucatan. Purtroppo la maggior parte degli scienziati, con la notevole eccezione di quelli che sarebbero gli addetti ai lavori, cioè geologi e paleontologi, continua a credere alla balla spaziale dell'asteroide – killer dei dinosauri (per non parlare dei media), mentre per la maggior parte dei geologi le prove del coinvolgimento delle eruzioni dei trappi del Deccan sono più che schiaccianti. C'è da chiedersi inoltre quanta attenzione ci sarebbe per gli impatti meteoritici senza il cratere dello Yucatan....

Naturalmente quasi tutti gli astronomi e gli astrofisici a proposito dell'estinzione di fine era mesozoica propendono per l'impatto (e senza dubbio la loro influenza sui mass – media è maggiore di quella dei geologi e dei paleontologi). Comunque, siccome gli impatti sono stati a lungo considerati le cause delle estinzioni di massa (e, appunto, purtroppo continuano ad esserlo a sproposito) tocca parlare della cosa (come ho fatto anche nel mio libro sull'estinzione dei dinosauri).

Innanzitutto questa idea può essere respinta perché l'unico impatto collocabile vicino ad una estinzione di massa è quello della fine del Cretaceo: non esistono altri impatti conosciuti coevi con una estinzione di massa.

Mentre invece tutti questi eventi biotici sono avvenuti in corrispondenza dell'attività di una Large Igneous Provinces, mentre si mettevano in posto in poche migliaia di anni migliaia di km cubi di magmi basaltici (con i Trappi del Deccan attivi esattamente alla fine del Cretaceo)[1].

Oggi persino Walter Alvarez (il geologo figlio del Nobel per la fisica Louis W. Alvarez) non considera più l'impatto come causa diretta dell'estinzione, attribuendola anche lui alle eruzioni indiane, anche se l'estrema virulenza della seconda fase dell'attività dei Trappi del Deccan è per lui (e per altri, devo dire importanti Autori) dovuta alle conseguenze sismiche del grande evento [2].

L'ultimo astronomo a parlare di questo è la cosmologa di Harvard Lisa Randall: in più di 400 pagine propone che un sottile disco di materia oscura presente nel piano della Via Lattea abbia perturbato lo spazio profondo causando successivamente la catastrofe che estinse anche i dinosauri [3].

COMETE E MITOLOGIA: SERPENTI E MULINI

Innanzitutto noto che Lisa Randall non è così originale come qualcuno possa pensare: sono tanti gli scienziati che hanno pensato a perturbazioni gravitazionali fuori dal sistema Solare capaci di scagliare oggetti dai confini verso l'interno del sistema solare. 

Noto innanzitutto che questa ipotesi ha suscitato delle idee abbastanza particolari.
In questo filone i più noti sono due astronomi, Victor Clube e Bill Napier, con il loro “Serpente Cosmico” del 1982 [4]. Il Serpente Cosmico apparve poche decine di migliaia di anni fa, terrorizzando l'Umanità come un feroce drago che lanciava fulmini, apportando disastri sulla Terra. Secondo gli Autori si è trattato di una cometa gigantesca che, orbitando intorno al Sole con un periodo di pochi anni, intersecò più volte l’orbita terrestre, di cui sarebbe rimasto oggi lo sciame delle Tauridi. Questi fatti sarebbero  stati dimenticati negli ultimi 3000 anni.  

La loro idea, che è stata successivamente chiamata Catastrofismo Coerente, è che la Terra ed il sistema Solare siano periodicamente soggetti a perturbazioni che muovono un certo numero di comete o planetesimi verso l’interno del sistema; tali movimenti si rifletterebbero in varie catastrofi dovute agli impatti di questi corpi sui pianeti.

Un anno fa ho parlato del catastrofismo coerente e, a questo proposito, di Giorgio De Santillana e del suo libro "il Mulino di Amleto", una eccellente rivisitazione comparativa di vari miti dell’Eurasia e delle Americhe [5], che raccontano qualcosa di paragonabile a quello che scissero Clube e Napier in questo post, approfittando di un articolo in cui si parlava del passaggio ravvicinato vicino al Sistema Solare di una stella, la stella di Scholz, avvenuto circa 70.000 anni fa [6]. 
Sono in molti a considerare il lavoro di De Santillana come pura fantasia ma io invece lo considero parecchio interessante (e per questo sono stato ampiamente criticato..). D'accordo, per qualcuno parlando di De Santillana il mio rigore scientifico viene momentaneamente sospeso. Ma lasciatemi questo difetto...

GLI IMPATTI SONO DOVUTI PIÙ A METEORITI O A COMETE? 

La natura cometaria del corpo celeste caduto al K/T era già stata avanzata negli anni '80 in molti articoli su varie riviste (anche se Alvarez padre combattè pure questa idea) e da quei tempi molti Autori hanno cercato di trovare dei fenomeni  che avvengono più o meno periodicamente, capaci di lanciare verso l'interno del Sistema Solare alcuni corpi che abitano la sua zona più esterna. 
Oggi Mike Rampino sta lavorando molto sulla possibilità di queste interazioni fra Sistema Solare e resto della Via Lattea [7].

Invece la scuola degli Alvarez ha ipotizzato una composizione condritica per l'oggetto caduto nello Yucatan a causa della anomalia dell'Iridio. 

Oggi la natura cometaria dell'oggetto caduto al K/T è di nuovo la più popolare fra gli Scienziati  (con tanti saluti all'origine cosmica dell'anomalia dell'Iridio, ma tanto ormai è appurato che pure quella viene dall'India...). 

La sola novità di questo libro di Lisa Randall è che il responsabile di questa interazione sia la materia oscura ... 

Non voglio esplorare le motivazioni per le quali questi corpi distali ogni tanto prendano la via dell'interno del sistema Solare (non è certo fra le mie competenze) ma comunque, anche se i crateri da impatto non c'entrano nulla con le estinzioni di massa, la loro distribuzione temporale è parecchio interessante.

Elenco dei crateri da impatto che dimostra il loro
addensamento temporale da [7]

Lo ha fatto notare Bill Napier alla conferenza di Londra sulle estinzioni di massa [8]: circa i 3/4 (36 su 47) delle strutture da impatto oggi note di età inferiore a 500 milioni di anni si raggruppano in precisi cluster temporali.

Vista la scarsa durata nel tempo della crosta oceanica la possibilità di conservazione di strutture del genere di età superiore ai 200 milioni di anni è davvero bassa e quindi questo addensamento potrebbe indurre a pensare che alcuni momenti della vita del Sistema Solare siano stati caratterizzati da una anomala presenza nella zona interna di diversi corpi provenienti dalla sua zona più distale.

Ma nel 1994 la cometa Shoemaker – Levy 9 ha fatto capire che poteva esserci una alternativa. Infatti prima di cadere su Giove si è spezzata in diversi tronconi.

IMPATTI PLURIMI CONTEMPORANEI?

Gli impatti raggruppati potrebbero dunque essere coevi e essersi originati dalla frantumazione di un singolo corpo celeste? 

Considerando le ovvie incertezze nella datazione dei singoli crateri, sì. 

La cosa interessante è che anche alla fine del Cretaceo ci sono più crateri. Infatti oltre al famosa struttura dello Yucatan, in Ucraina c'è un grande cratere da impatto, il Boltysh. Largo 24 km (quindi un nano rispetto al primo) è stato datato nel 2002 intorno a 65,1 ±0,64 milioni di anni fa [9]. Una incertezza di oltre mezzo milione di anni, però la forbice comprende anche il K/T. Per altre fonti è 65.59±0,64, con un valore centrale molto vicino al limite...).

Questa incertezza temporale ovviamente aumenta con l'aumentare dell'età degli impatti,  il che ci fa capire come in questo momento si può parlare di crateri “abbastanza vicini nel tempo” ma non “sicuramente coevi” e che le datazioni radiometriche sono meno precise di quello che ci vorrebbe.

Soltanto dei confronti stratigrafici (ma quasi impossibili da ottenere a meno di non trovare in successioni molto lontane tra loro dei livelli paragonabili) potrebbe chiarire la cosa. 

La datazione del cratere di Boltysh indica che il cratere messicano e quello ucraino potrebbero essere addirittura tracce dell'impatto sulla Terra dello stesso corpo, che si sarebbe diviso in più parti prima di cadere come la cometa Shoemaker – Levy 9 nel 1994. 

Rimane comunque aperta la porta alla presenza di più oggetti caduti in tempi ravvicinati; fino a quando non si riuscirà (se ci si riuscirà) a definire con una maggiore precisione l'età (probabilmente si potrebbe fare se e sole se si trovasse qualcosa di particolare dal punto di vista stratigrafico), continueranno a sussistere entrambe le possibilità.

L'origine cometaria per questi raggruppamenti temporali di crateri, sia nel caso di corpi singoli che si sono divisi che nel caso di più oggetti celesti arrivati contemporaneamente nel sistema solare interno, elimina comunque l'ipotesi del meteorite condritico (e, come detto, dell'origine extraterrestre dell'anomalia dell'Iridio), dato che le condriti sono tipiche della fascia principale degli asteroidi, quella fra Marte e Giove. 

LA POSSIBILE ORIGINE DI QUESTI OGGETTI SPAZIALI 

Sempre nella conferenza di Londra Duncan Steel propone che gli impatti multipli siano dovuti alla fratturazione di comete appartenenti ai cosiddetti oggetti Centauro [10], comete che possono raggiungere dimensioni importanti (diametri superiorie ai 300 km -  il più grande oggi conosciuto ne ha uno di 250 km). Provenienti dalla zona esterna del sistema Solare, dalla fascia di Kuiper o dalla nube di Oort, vagano nella fascia compresa fra Giove e Nettuno intrappolati dalla gravità dei pianeti maggiori, con orbite caotiche e il loro tempo di permanenza da quelle parti è piuttosto breve – geologicamente parlando – perché queste interazioni continuano ad agire e di norma i Centauro finiscono presto la loro esistenza cadendo su un pianeta.

Certo che se l'origine degli impatti multipli fosse davvero causata dalla frammentazione di un singolo corpo di natura cometaria la frequenza dell'apparizione in cielo delle comete toglierebbe – a mio avviso – la necessità di ipotizzare questi disturbi esterni.

Mi chiedo comunque, concludendo il post, quanti media avrebbero portato attenzione ad un lavoro che parla di meteoriti che cadono nel sistema Solare interno a causa di interazioni con della materia oscura senza che siano stati ipotizzati dei rapporti fra l'impatto di un meteorite (o di una cometa) e l'estinzione dei dinosauri...

[1] Chenet et al., 2009, Determination of rapid Deccan eruptions across the Cretaceous – Tertiary boundary using paleomagnetic secular variation: 2.Constraints from analysis of eight new sections and synthesis for a 3500-m- thick composite section. Journal of Geophysical Research 114/B6, 1–38

[2] Richards et al. (2015) Triggering of the largest Deccan eruptions by the Chicxulub impact GSA Bulletin -doi: 10.1130/B31167.1

[3] Randall (2015) Dark matter and the dinosaurs : the astounding interconnectedness of the universe New York, NY: Ecco, 2015 - 412 p.

[4] Clube & Napier (1982) The Cosmic Serpent - Universe Publication 

[5] De Santillana & von Dechend (2003) Il mulino di Amleto. Saggio sul mito e sulla struttura del tempo. Milano: Adelphi 

[6] Mamajek et al. (2015): the closest known flyby of a star to the solar system. Astrophysical Journal Letters 800, L17 DOI10.1088/2041-8205/800/1/L17

[7] Rampino & Caldeira (2015) Periodic impact cratering and extinction events over the last 260 million years Monthly notices Royal astronomical society 454(4), 3480-3484

[8] Napier (2014) The role of giant comets in mass extinctions GSA sp.pub. 505, 383 - 395

[9] Kelley & Gurov (2002) Boltysh, another end – Cretaceous impact. Meteoritics & Planetary Science 37, 1031–1043

[10] Steel (2014) Implications of the centaurs, Neptune-crossers, and Edgeworth-Kuiper belt for terrestrial catastrophism GSA Sp.Pub. 505, 397 - 410