Asteroidi e planetesimi bombardarono regolarmente la Terra tra circa 4,6 e 3,5 miliardi di anni fa, durante gli eoni Adeano e Archeano. Poiché oggi poche rocce hanno più di 4 miliardi di anni, la nostra comprensione dell’ambiente del pianeta in quel periodo è limitata. Tuttavia, i campioni provenienti dalla Luna e dalla sua superficie craterizzata forniscono indizi sulla frequenza degli impatti cosmici in quel periodo. I primi impatti di asteroidi furono responsabili di cambiamenti significativi nella crosta terrestre, che all’epoca era prevalentemente basaltica. Le onde d’urto delle collisioni fratturarono la crosta e ne aumentarono la porosità, consentendo a fluidi e gas di muoversi attraverso le rocce. Ricerche precedenti suggeriscono che i sistemi idrotermali risultanti, come la rete di geyser intorno al Parco Nazionale di Yellowstone, abbiano fornito l’ambiente per l’origine e l’evoluzione della vita primordiale sulla Terra.
Un nuovo studio
Alexander e il suo team hanno studiato come gli impatti superficiali durante l’Adeano e l’Archeano abbiano permesso a fluidi e gas di muoversi attraverso gli ambienti crostali. Gli autori hanno realizzato un’ampia serie di simulazioni di impatto utilizzando il codice di fisica degli urti iSALE, variando parametri quali lo spessore della crosta basaltica, i gradienti geotermici e la presenza o assenza di un oceano profondo 5 chilometri.
Le simulazioni hanno descritto in dettaglio come le collisioni in superficie abbiano modellato la permeabilità della crosta. I ricercatori hanno poi integrato un modello per i dati di bombardamento antichi al fine di comprendere gli effetti cumulativi di impatti ripetuti nel tempo.
I risultati
I risultati dello studio indicano che, prima di 4,3 miliardi di anni fa, gli impatti potrebbero aver reso la crosta molto più permeabile, in particolare nei suoi primi 8 chilometri. Dalle simulazioni, gli autori hanno dedotto che le dimensioni delle regioni permeabili dipendevano dall’energia dell’impatto e che i gradienti geotermici e la composizione delle rocce nella crosta influenzavano il grado di frammentazione dopo l’impatto. Queste aree porose costituivano potenziali ambienti per la chimica prebiotica nella crosta primordiale.
Questa ricerca rappresenta il primo studio completo sulla permeabilità generata dagli impatti nello strato più esterno della Terra primordiale. I risultati forniscono un nuovo quadro di riferimento per valutare come il bombardamento abbia influenzato la circolazione idrotermale e l’alterazione geochimica durante gli eoni Adeano e Archeano, con implicazioni per la comprensione dell’origine e dell’evoluzione della vita nei primissimi giorni della Terra.