Valle dell’Eufrate: segni di impatto cosmico di 12800 anni fa

Un’articolo su Nature pubblicato il Evidenza di impatto cosmico ad Abu Hureyra, Siria a Younger Dryas Onset (~ 12,8 ka): fusione ad alta temperatura > 2200 ° C.

Abstract

Ad Abu Hureyra in Siria, lo strato limite di 12.800 anni di Younger Dryas contiene abbondanze di picco di vetro fuso, nano diamanti, microsfere e carbone. Il vetro fuso comprende l’1,6% in peso di sedimenti sfusi e i polarizzatori incrociati indicano che il vetro fuso è isotropo.

Alte concentrazioni di iridio, platino, nichel e cobalto suggeriscono la miscelazione di sedimenti locali fusi con piccole quantità di materiale meteoritico.

Circa il 40% del vetro mostra impronte di piante silicee infuse di carbonio e gli esperimenti di laboratorio mostrano che si sono formate ad almeno 1200 ° – 1300 ° C; tuttavia, le temperature dedotte dalla riflettanza per il carbonio incapsulato erano inferiori a 1000 ° C.

In alternativa, i grani fusi di quarzo, chromferide e magnetite nel vetro suggeriscono un’esposizione a temperature minime di 1720 ° C che vanno fino a temperature > 2200 ° C.

Questo significa che la formazione delle microsfere di vetro nelle capanne di paglia incendiate a 1100 ° -1200 ° C, e bassi valori di magnetismo residuo indicano che tali sfere non sono state create dai fulmini.

Il basso contenuto d’acqua nel vetro fuso (0,02-0,05% di H2O) è coerente con un processo di formazione simile a quello delle tektiti e incompatibile con il vulcanismo e l’antropogenesi.

L’ampia gamma di prove supporta l’ipotesi che un evento cosmico si sia verificato ad Abu Hureyra circa 12.800 anni fa, inerente a impatti che hanno depositato sferule di vetro ad alta temperatura, microsfere fuse e/o platino anche in altri quattro continenti.

Segni d’impatto cometario nella valle dell’Eufrate

In parole povere, analizzando le caratteristiche chimico-fisiche di particolari inclusioni rinvenute in alcuni reperti archeologici, un team di ricercatori avrebbe trovato prove dell’impatto cosmico che circa 12.800 anni fa ha causato la distruzione del sito di Abu Hureyra, uno dei primi insediamenti umani al mondo. Lo studio è pubblicato su Scientific Reports

Medio Oriente
A) Mappa del Medio Oriente, che mostra la posizione di Abu Hureyra (AH) in Siria. (B) Mappa del sito Abu Hureyra che mostra le posizioni, da A a G) degli scavi effettuati nel sito. Crediti: Andrew M. T. Moore et al. 2020

Nel Nord della Siria, nella valle dell’Eufrate, c’è un sito archeologico di nome Abu Hureyra – oggi sommerso dalle acque del lago Assad, che testimonia un momento importantissimo della nostra storia: il periodo in cui, quasi 12.800 anni fa, l’uomo da cacciatore e raccoglitore nomade è divenuto agricoltore stanziale.

Abu Hureyra è dunque uno fra i primi insediamenti umani al mondo – così almeno sono giunti a concludere gli archeologi analizzando i reperti trovati nel sito prima che il lago si formasse in seguito alla costruzione della diga di Taqba, avvenuta negli anni ’70. Ma pare che questa della nascita dell’uomo stanziale non sia l’unica storia che Abu Hureyra ha da raccontare.

Uno studio condotto da un team di scienziati guidati da Andrew Moore (Rochester Institute of Technology di New York) e James Kennett (Università di  Santa Barbara, in California) sostiene, infatti, che Abu Hureyra documenti gli effetti di un evento conosciuto con il nome di impatto cosmico del Dryas recente, datato attorno a 12.800 anni fa.

Moore e colleghi sono arrivati a questa conclusione dopo aver analizzato la composizione geochimica, forma, struttura, temperatura di formazione, caratteristiche magnetiche e contenuto d’acqua di inclusioni trovate tra i cereali e i grani, sui primi materiali da costruzione e sulle ossa degli animali rinvenuti nel sito.

Si tratta di materia vetrificata – in inglese meltglass –  contenente grani fusi di quarzo, chromferide e magnetite. Materia formata, secondo gli autori, dalla fusione e vaporizzazione quasi istantanea di biomasse, suolo e depositi alluvionali, seguita da raffreddamento istantaneo.

impatto cosmico
Rappresentazione artistica dell’impatto cosmico del Dryas recente. Crediti: Uc Santa Barbara

I risultati dello studio, pubblicati su Scientific Reports, suggeriscono che il materiale, composto da minerali ricchi di cromo, ferro, nichel, solfuri e titanio – e anche ferro fuso ricco di platino e iridio – si sia formato a temperature molto elevate, superiori a 2.200 gradi Celsius.

Temperature molto più alte di ciò che gli esseri umani sarebbero stati in grado di ottenere a quell’epoca, e non spiegabili inoltre da nessuna attività legata a fattori ambientali quali vulcanismo o fulmini.

«Per avere un’idea, temperature così elevate scioglierebbero completamente un’automobile in meno di un minuto», dice Kennett. «Temperature elevatissime che possono essere associate solo a un impatto cosmico», aggiunge lo scienziato, che con i suoi colleghi già aveva riportato per la prima volta prove di un evento simile nel 2012.

Secondo gli studiosi, Abu Hureyra sarebbe quindi il primo sito a documentare gli effetti catastrofici diretti di frammenti cometari caduti su un insediamento umano. «Il villaggio di Abu Hureyra deve aver subito una distruzione improvvisa», continua Kennett.

«Deve essersi verificato un impatto o uno scoppio aereo abbastanza vicino da coprire con una grande quantità di calore e vetro fuso l’antico villaggio»

materia vetrificata
Nei riquadri a, c ed e: microfotografie di tipici esempi di materia vetrificata. In b,d ed f: le rispettive immagini ottenute con microscopia elettronica a scansione. Crediti: Andrew M. T. Moore et al. 2020

Frammenti cometari, dicevamo. Infatti, poiché i materiali vetrificati trovati nelle inclusioni sono coerenti con quelli trovati in altri siti archeologici in tutto il mondo, è probabile che questi risultino non da impatti causati da singole comete o asteroidi, ma piuttosto che facciano tutti parte della stessa cometa, che probabilmente toccò l’atmosfera terrestre alla fine dell’epoca del Pleistocene.

«Un singolo grande impatto con asteroidi non avrebbe dato origine a materiali così ampiamente dispersi come quelli scoperti ad Abu Hureyra», dice a questo proposito Kennett. «Si ritiene invece che i più grandi detriti cometari siano in grado di provocare migliaia di esplosioni in atmosfera nell’arco di pochi minuti in un intero emisfero terrestre.

L’ipotesi dell’impatto cosmico del Dryas recente propone questo meccanismo per tenere conto dei materiali coevi ampiamente dispersi lungo oltre 14mila chilometri fra gli emisferi Nord e Sud. Le nostre scoperte nel sito Abu Hureyra supportano fortemente un grande evento di impatto da una cometa così frammentata»

grano al quarzo
Immagini SEM di grano al quarzo fuso. ( a ) Immagine topografica di grano largo 15 micron sulla parete interna di una vescicola di vetro. La parte centrale grigia più scura dell’immagine è un grano di quarzo liscia e fusa senza apparente struttura cristallina. Dal livello 445, campione E301, profondità 405 cm. ( b ) Mappa delle fasi basata sull’EDS costruita manualmente con rosso chiaro che rappresenta la matrice di vetro di silicato di allumino, blu che rappresenta il grano di quarzo fuso e verde che rappresenta la zona di diffusione di SiO 2 nella matrice. La crepa è stata probabilmente causata dalla contrazione termica durante il raffreddamento. Le percentuali di SiO 2 vanno dal 100 al 68,0% in peso). ( c) Immagine topografica di zircone fuso con granulo di zircone fuso largo 8 micron incorporato in una superficie esterna di vetro AH. ( d ) Mappa di fase basata sullo EDS costruita manualmente dello stesso grano con una percentuale di peso in zircone compresa tra 100 → 90 → 70 → 0% in peso. (e) Immagine SEM che mostra la posizione del grano di zircone nel frammento di vetro largo 2,7 mm fuso. Dal livello 449, campione E305, profondità 412 cm.

Un impatto che avrebbe contribuito all’estinzione della maggior parte degli animali di grandi dimensioni – compresi i mammut, i cavalli e i cammelli americani – e alla scomparsa del popolazione nordamericana dei Clovis.  Segnando il repentino inizio del periodo climatico del Dryas recente, appunto: il periodo geologicamente breve di clima freddo alla fine del Pleistocene, approssimativamente compreso tra 12.800 e 11.500 anni fa.

Proprio questi cambiamenti climatici, dicono infine gli autori, potrebbero  aver innescato la trasformazione da una condizione di cacciatore e raccoglitore nomade a quella di  agricoltore stanziale, una delle trasformazioni culturali più significative della storia umana.

La piccola catastrofe planetaria di 12.800 anni fa

E negli altri continenti? Cosa successe 12.800 anni fa al nostro pianeta? Sappiamo che ci fu un calo delle temperature notevole in un breve arco di tempo, proprio mentre la temperatura media della Terra stava invece salendo, alla fine dell’ultima era glaciale.

Il nome dato a quel periodo di repentino raffreddamento durato un migliaio di anni o poco più è Dryas recente: è stato provocato da “qualcosa di terrestre”, per esempio un cambiamento nella circolazione oceanica, oppure da un fenomeno celeste, come l’impatto di una cometa? La discussione divide da sempre gli scienziati, ma recentemente l’ipotesi della catastrofe cosmica è la più gettonata.

Lo scorso anno è stata definitivamente confermata l’origine meteorica di un cratere di una trentina di chilometri di diametro, in Groenlandia, scoperto nel 2015 nel corso di un progetto di mappatura satellitare: situato a un chilometro di profondità sotto un ghiacciaio continentale, il cratere è il risultato di un impatto così imponente da avere avuto effetti evidenti sul clima dell’emisfero nord del pianeta.

microsferule, Dryas
Le microsferule sono prodotte dalla solidificazione di rocce fuse e vaporizzate a seguito dell’impatto con oggetti celesti di grandi dimensioni.

Altre prove a sostegno di questa versione dei fatti sono presentate in uno studio, pubblicato su Nature Scientific Reports, condotto dal paleontologo cileno Mario Pino e da un team internazionale di ricercatori.

La ricerca ha preso il via qualche anno fa, quando il paleontologo scoprì, nei sedimenti in una località del Cile, uno strato “nero opaco” datato a 12.800 anni fa, coincidente con la scomparsa della megafauna del Pleistocene e con mutamenti quasi improvvisi della vegetazione.

Lo studio della stratificazione ha rivelato la presenza di microsferule (che si formano a temperature molto elevate), concentrazioni insolite (per il nostro pianeta) di oro e di platino e particelle di ferro nativo, un minerale del ferro piuttosto raro sulla Terra – oltre che pollini e semi indicatori di una mutazione climatica veloce.

Secondo i ricercatori, una parte dell’oggetto caduto in Groenlandia – o comunque nel nord del pianeta – impattò in Sud America innescando analoghe alterazioni del clima, anche se forse con effetti più evidenti.

Perché a differenza di ciò che accadde nel nord del pianeta, dove la vita non sembra aver subito ricadute fortemente negative (o non si sono ancora scoperte), in Sud America l’impatto e il successivo cambiamento climatico causarono l’estinzione della megafauna (gli animali di grandi dimensioni) e furono la ragione principale del rapido declino della cultura Clovis.

 

Riferimenti e approfondimenti

  1. Scientific Reports l’articolo “Evidence of Cosmic Impact at Abu Hureyra, Syria at the Younger Dryas Onset (~12.8 ka): High-temperature melting at >2200 °C” di Andrew M. T. Moore, James P. Kennett, William M. Napier, Ted E. Bunch, James C. Weaver, Malcolm LeCompte, A. Victor Adedeji, Paul Hackley, Gunther Kletetschka, Robert E. Hermes, James H. Wittke, Joshua J. Razink, Michael W. Gaultois e Allen West
  2. Amici della Scienza – www.focusuniverse.com

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