Estudos/Pesquisa

Quartzo chocado revela evidências de explosão aérea cósmica histórica

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Os pesquisadores continuam a expandir o caso da hipótese do Impacto do Dryas Jovem. A ideia propõe que um cometa fragmentado colidiu com a atmosfera da Terra há 12.800 anos, causando uma mudança climática generalizada que, entre outras coisas, levou à inversão abrupta da tendência de aquecimento da Terra e a um período quase glacial anómalo chamado Dryas Jovem.

Agora, o professor emérito da UC Santa Bárbara, James Kennett, e colegas relatam a presença de proxies associados à explosão cósmica distribuída por vários locais separados no leste dos Estados Unidos (Nova Jersey, Maryland e Carolina do Sul), materiais indicativos da força e temperatura envolvidas na tal evento, incluindo platina, microesferas, vidro fundido e quartzo fraturado por choque. O estudo aparece na revista ScienceOpen Explosões aéreas e crateras.

“O que descobrimos é que as pressões e temperaturas não eram características de grandes impactos formadores de crateras, mas eram consistentes com as chamadas explosões aéreas de ‘toque’, que não se formam muito no caminho das crateras”, disse Kennett.

A Terra é bombardeada todos os dias por toneladas de detritos celestes, na forma de pequenas partículas de poeira. No outro extremo da escala estão os impactos extremamente raros e cataclísmicos, como o evento Chicxulub, que há 65 milhões de anos causou a extinção de dinossauros e outras espécies. Sua cratera de impacto de 150 quilômetros de largura (93 milhas) pode ser encontrada na Península de Yucatán, no México.

Algures no meio estão os impactos que não deixam crateras na superfície da Terra, mas que são, no entanto, destrutivos. A onda de choque do evento Tunguska de 1908 derrubou 2.150 quilómetros quadrados (830 milhas quadradas) de floresta, quando o asteróide de cerca de 40 metros (130 pés) de diâmetro colidiu com a atmosfera quase 10 quilómetros (6 milhas) acima da taiga siberiana.

Estima-se que o cometa que se pensa ser responsável pelo episódio de arrefecimento do Younger Dryas tinha 100 quilómetros de largura – muito maior que o objecto Tunguska, e fragmentado em milhares de pedaços. A camada de sedimentos associada à explosão aérea estende-se por grande parte do hemisfério norte, mas também pode ser encontrada em locais ao sul do equador. Esta camada contém níveis invulgarmente elevados de materiais raros associados a impactos cósmicos, como o irídio e a platina, e materiais formados sob altas pressões e temperaturas, como microesferas magnéticas (gotículas metálicas arrefecidas), vidro fundido e nanodiamantes.

Quartzo chocado e sílica amorfa

Os pesquisadores estão particularmente interessados ​​na presença de quartzo chocado, indicado por um padrão de linhas, chamado lamelas, que mostra estresse grande o suficiente para deformar a estrutura cristalina do quartzo, um material muito duro. Este “crème de la crème” de evidência de impacto cósmico está presente em crateras de impacto, no entanto, vincular o quartzo chocado a explosões de ar cósmicas provou ser um desafio maior.

“Na forma extrema, como quando um asteroide atinge a superfície da Terra, todas as fraturas são muito paralelas”, explicou Kennett. No domínio das explosões aéreas cósmicas, diferentes variáveis ​​estão presentes no domínio das explosões aéreas cósmicas. “Quando você pensa sobre isso, as pressões e temperaturas que produzem essas fraturas irão variar dependendo da densidade, do ângulo de entrada, da altitude do impacto e do tamanho do impactor.

“O que descobrimos – e isto é o que é característico da camada de impacto, chamada Limite de Dryas Jovem – é que embora ocasionalmente vejamos nos grãos de quartzo exemplos do quartzo chocado ‘tradicional’ com fraturas paralelas, vemos principalmente grãos que não são paralelos”, disse ele. Essas fraturas são vistas em um padrão irregular, semelhante a uma teia, de linhas sinuosas que se cruzam e fissuras superficiais e subterrâneas, em contraste com as deformações paralelas e planares do quartzo chocado associado ao impacto encontrado nas crateras. Estas deformações subparalelas e subplanares devem-se em grande parte às pressões relativamente mais baixas causadas pelas explosões que ocorrem acima do solo, afirmam os investigadores, em oposição aos impactos que fazem contacto com a Terra.

O que estes sedimentos partilham com o quartzo chocado nos locais das crateras é a presença de sílica amorfa – vidro derretido – nestas fracturas. E isso, dizem os pesquisadores, é evidência da combinação de pressão e altas temperaturas (superiores a 2.000 graus Celsius) que poderiam ter surgido de uma explosão aérea de bólido em baixa altitude. Grãos de quartzo fraturados e vidro derretido semelhantes foram encontrados em amostras mais atuais de explosões acima do solo, como no local de testes da bomba atômica Trinity, no Novo México. A bomba de aproximadamente 20 quilotons foi detonada no topo de uma torre de 30,5 metros (100 pés).

Esses grãos de quartzo chocados com pressão mais baixa juntam-se a um conjunto crescente de proxies de impacto que, juntos, defendem um cometa fragmentado que não apenas causou queimadas generalizadas, mas também mudanças climáticas abruptas que resultaram na extinção de 35 gêneros de megafauna na América do Norte, como como os mamutes e as preguiças gigantes, e levou ao colapso de uma florescente cultura humana chamada Clovis, segundo os pesquisadores.

“Existe uma grande variedade de diferentes quartzos chocados, por isso temos que apresentar um caso bem documentado de que eles são realmente significativos para a interpretação do impacto cósmico, mesmo que não reflitam um grande evento tradicional de formação de crateras”, disse Kennett. “Estes são de explosões aéreas de ‘aterrissagem’ em altitudes muito baixas, quase certamente associadas ao impacto cometário.”

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