La maggior parte della megafauna del Nord America - mastodonti , orsi dal muso corto, bradipi giganti, gatti dai denti a sciabola e cammelli e cavalli americani - scomparvero circa 13.000 anni fa, alla fine del Pleistocene. La causa di questa massiccia estinzione è stata a lungo dibattuta dagli scienziati che, fino a poco tempo fa, potevano solo speculare sul perché.
Un gruppo di scienziati, tra cui James Kennett della UC Santa Barbara, professore emerito presso il Dipartimento di Scienze della Terra, ha postulato che la collisione di una cometa con la Terra ha svolto un ruolo importante nell'estinzione. La loro ipotesi suggerisce che un impatto cosmico ha precipitato il periodo Younger Dryas di raffreddamento globale circa 12.800 anni fa. Questo impatto cosmico ha causato un improvviso stress e degrado ambientale che ha contribuito all'estinzione della maggior parte delle specie di grandi animali che abitavano le Americhe. Secondo Kennett, l'impatto catastrofico e il conseguente cambiamento climatico ha anche portato alla scomparsa della cultura preistorica Clovis, nota per la sua caccia grossa, e al declino della popolazione umana.
Un'immagine al microscopio elettronico di sferule di carbonio dal Younger Dryas Boundary, 30 centimetri sotto la superficie a Gainey, Michigan. - Credit: University of California
In un nuovo studio pubblicato questa settimana nel Journal of Geology, Kennett e un gruppo internazionale di scienziati si sono concentrati sul carattere e la distribuzione di nanodiamanti, un tipo di materiale prodotto durante una tale collisione extraterrestre. I ricercatori hanno trovato una grande varietà di questi piccoli diamanti distribuiti su oltre 50 milioni di chilometri quadrati in tutto l'emisfero settentrionale al confine dello Younger Dryas (YDB). Questo, sottile strato ricco di carbonio è spesso visibile come una sottile linea nera a pochi metri sotto la superficie.
Kennett e i ricercatori provenienti da 21 università in sei paesi hanno esaminato nanodiamanti di 32 siti in 11 paesi in Nord America, Europa e Medio Oriente.
La linea continua definisce gli attuali limiti noti del Younger Dryas Boundary campo di prossimità dell'impatto cosmico, che coprono 50 milioni di chilometri quadrati. - Credit: University of California
"Abbiamo definitivamente identificato uno strato sottile su tre continenti, in particolare in Nord America e in Europa occidentale, che contiene un ricco insieme di nanodiamanti, la cui produzione può essere spiegata solo da un impatto cosmico", ha detto Kennett. "Abbiamo anche trovato materiali vetrosie metallici del YDB formati a temperature superiori a 2200 gradi Celsius, che non potevano essere generati da incendi, vulcanismo o flusso meteoritico, ma solo da impatto cosmico."
Il team ha scoperto che lo strato YDB conteneva anche quantità più grandi del normale di sferule d'impatto cosmico, vetro fuso ad alta temperatura, ammassi di fuliggine a grappolo, carbone di legna, sferule di carbonio, osmio, platino e altri materiali. Ma in questo lavoro i ricercatori hanno concentrato il loro approccio multi-analitico esclusivamente sui nanodiamanti, che sono stati trovati in diverse forme, tra cui cristalli cubici(la forma dei diamanti usati in gioielleria) ed esagonali.
"Diversi tipi di diamanti si trovano negli strati YDB perché sono prodotti a causa di ampie variazioni nei livelli di temperatura, di pressione e di ossigeno associati con il caos di un impatto," Kennett ha spiegato. "Queste sono le condizioni esotiche che si sono riunite per produrre i diamanti dal carbonio terrestre; i diamanti non arrivano con un meteorite o una cometa."
James P. Kennett, professore emerito nel Dipartimento di Scienze della Terra della University of California. Credit: Sonia Fernandez
Sulla base di diverse procedure di analisi, i ricercatori hanno determinato che la maggior parte dei materiali nei campioni YDB sono nanodiamanti e non altri tipi di minerali. L'analisi ha mostrato che i nanodiamanti si presentano costantemente nello strato YDB su aree vaste.
"Non c'è limite conosciuto per il campo disseminato YDB che copre attualmente oltre il 10 per cento del pianeta, che indica che l'evento YDB è stato un grande impatto cosmico", ha detto Kennett. "La presenza di nanodiamanti riconosciuto in questo studio dà agli scienziati un'istantanea di un momento nel tempo chiamato Isochron."
Ad oggi, gli scienziati sanno di soli due strati in cui è stato trovato più di una identificazione di nanodiamanti: il YDB di 12800 anni fa, e il ben noto limite Cretaceo-Terziario 65 milioni anni fa, che è contrassegnato dalla estinzione di massa dei dinosauri, ammoniti e molti altri gruppi.
"Le prove che presentiamo risolvono il dibattito circa l'esistenza di abbondanti nanodiamanti YDB", ha detto Kennett. "La nostra ipotesi sfida alcuni paradigmi esistenti all'interno di diverse discipline, tra cui la dinamica di impatto, l'archeologia, la paleontologia e paleoceanografia/paleoclimatologia, tutti colpiti da questo relativamente recente impatto cosmico."
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