Di che roccia era fatto l'asteroide che ha ucciso i dinosauri? Ora lo sappiamo

Il cratere di Chicxulub, sepolto sotto la penisola dello Yucatán, in Messico, ha fornito prove sempre più solide di un impatto capace di sterminare i dinosauri non aviani e circa il 75% delle specie allora presenti sul pianeta. Mancava però un dato che i cosmochimici inseguivano da tempo: la composizione esatta dell'oggetto responsabile. Un nuovo studio pubblicato sulla rivista Science Advances restringe finalmente il campo, e la risposta non è quella che la maggior parte dei ricercatori si aspettava.

Un identikit rimasto vago per decenni

Le prove geochimiche raccolte a partire dagli anni Novanta avevano già indicato che l'impattore fosse un asteroide affine alle condriti carbonacee, un gruppo di meteoriti primitivi ricchi di carbonio e composti volatili, diversi dai più comuni meteoriti rocciosi che costituiscono la maggioranza dei ritrovamenti sulla Terra. Il problema è che le condriti carbonacee non formano un blocco chimicamente uniforme, ma una famiglia numerosa, suddivisa in diverse sottoclassi con storie di formazione distinte all'interno del sistema solare primordiale.

Sapere che l'oggetto di Chicxulub apparteneva genericamente a questa famiglia diceva quindi relativamente poco sulla sua vera natura, sulla regione del sistema solare da cui proveniva e, soprattutto, sulla quantità di elementi come lo zolfo che avrebbe potuto rilasciare nell'atmosfera al momento dell'impatto. Buona parte delle simulazioni climatiche degli ultimi vent'anni si era basata proprio su quella zona grigia, ipotizzando che l'asteroide, unito alla roccia bersaglio ricca di solfati dello Yucatán, avesse liberato enormi quantità di zolfo in atmosfera.

Che cosa sono davvero le condriti

Per capire il valore della scoperta serve un passo indietro. Le condriti sono meteoriti che non hanno mai subito una fusione completa dopo la loro formazione, avvenuta nei primi milioni di anni di vita del sistema solare. Contengono ancora al loro interno i cosiddetti condruli, piccole sfere minerali formatesi per raffreddamento rapido nel disco protoplanetario, oltre a polveri e composti organici rimasti intrappolati fin dall'origine. Per questo motivo i planetologi le trattano come vere e proprie capsule del tempo, testimoni diretti della chimica del sistema solare prima ancora che si formassero i pianeti.

Tra le condriti, quelle carbonacee sono considerate le più primitive in assoluto: si sono formate lontano dal Sole, in regioni fredde dove ghiaccio e composti volatili potevano sopravvivere, e conservano quindi una quota elevata di carbonio, acqua legata ai minerali e altri elementi facilmente persi durante il riscaldamento. All'interno di questo gruppo esistono sottoclassi ben distinte, indicate con sigle come CI, CM, CV o CO, ciascuna legata a un corpo genitore diverso e a condizioni di formazione leggermente differenti.

Isotopi di nichel nell'argilla del confine tra Cretaceo e Paleogene

Il gruppo di ricerca, guidato da Georgy Makhatadze e Frédéric Moynier con la collaborazione di Philippe Claeys, docente alla Vrije Universiteit Brussel e alla University of British Columbia, insieme a colleghi come Steven Goderis, Leslie Anne Brun e Christian Koeberl, ha lavorato su un materiale rarissimo: la sottile lamina di argilla depositata in tutto il mondo esattamente al confine tra Cretaceo e Paleogene, lo stesso strato in cui negli anni Ottanta fu individuata per la prima volta l'anomalia di iridio che portò gli Alvarez a formulare l'ipotesi dell'impatto.

I campioni analizzati in questo studio provengono da cinque siti europei: Stevns Klint in Danimarca, Caravaca in Spagna e le località italiane di Furlo, Frontale e Fornaci. Su queste tracce i ricercatori hanno condotto misurazioni isotopiche del nichel ad altissima precisione, confrontando poi la firma ottenuta con quella di undici meteoriti carbonacei di riferimento, ciascuno rappresentativo di una sottoclasse diversa.

Un proiettile quasi completamente vaporizzato

L'impatto stesso ha distrutto la maggior parte delle prove dirette. La violenza della collisione vaporizzò l'intero corpo dell'asteroide, e solo una frazione minuscola del materiale originale si è conservata, diluita, nello strato di argilla oggi sepolto in decine di siti geologici del pianeta. Claeys ha definito il lavoro di estrazione e misurazione di quei segnali chimici particolarmente complesso, proprio per l'esiguità del materiale disponibile rispetto al rumore di fondo geochimico terrestre.

Perché il nichel racconta l'origine di un asteroide

Il nichel è un elemento poco diffuso nella crosta terrestre ma relativamente abbondante nei meteoriti, il che lo rende un tracciante ideale: quando la sua concentrazione nei campioni di argilla aumenta, aumenta insieme a essa la componente extraterrestre del segnale. Confrontando i rapporti tra i diversi isotopi del nichel con quelli misurati direttamente su meteoriti già classificati, i ricercatori possono risalire, per confronto statistico, alla famiglia di appartenenza dell'oggetto originario, un po' come si confronta un profilo genetico con un database di riferimento.

Cosa significa essere una condrite CO

Il risultato ha sorpreso parte del team: la firma isotopica corrisponde a quella delle condriti carbonacee di tipo Ornans, note come condriti CO, una delle classi di meteoriti più rare mai identificate sulla Terra. Le condriti carbonacee nel loro insieme rappresentano circa il 4,6% dei meteoriti finora recuperati sul pianeta; le condriti CO costituiscono soltanto una piccola frazione di quel già ristretto sottoinsieme.

Claeys ha descritto queste rocce come profondamente diverse dai meteoriti che di solito si trovano nelle collezioni museali. Le condriti CO conservano una composizione chimica estremamente primitiva, quasi inalterata dai processi di riscaldamento che hanno trasformato la maggior parte degli altri corpi del sistema solare, e contengono quantità molto più basse di elementi volatili come carbonio, zinco, acqua e soprattutto zolfo rispetto ad altre classi di condriti carbonacee. Un dettaglio destinato a riscrivere una parte della storia dell'estinzione.

Zolfo o polvere fine: chi ha davvero raffreddato il pianeta

Per anni l'ipotesi dominante ha attribuito il collasso climatico successivo all'impatto soprattutto allo zolfo: quello vaporizzato dall'asteroide e quello liberato dalla roccia bersaglio, particolarmente ricca di solfati, dello Yucatán. Secondo questo scenario, gli aerosol solforati immessi nell'alta atmosfera avrebbero bloccato la luce solare per mesi o anni, innescando un brusco raffreddamento globale e il collasso delle catene alimentari, in un quadro che si intreccia peraltro con il dibattito, tuttora aperto, sul contributo del vulcanismo dei Trappi del Deccan alla stessa crisi ambientale.

Una condrite CO, però, contiene circa la metà dello zolfo delle classi meteoritiche finora prese in considerazione come possibili candidate. Questo non significa, ha precisato Claeys, che la teoria generale dell'estinzione venga messa in discussione: l'impatto resta la causa riconosciuta della crisi biologica di fine Cretaceo. Cambia però il peso relativo attribuito allo zolfo di origine asteroidale, che diventa meno probabile come principale responsabile del raffreddamento globale.

I ricercatori spostano quindi l'attenzione su un meccanismo alternativo, proposto già nel 2023 su Nature Geoscience dal gruppo guidato da Cem Berk Senel: la nube di polveri silicatiche finissime sollevata dall'impatto e proiettata nella stratosfera. Secondo questa ricostruzione, sarebbe stata soprattutto quella coltre di particelle microscopiche, capace di restare sospesa in atmosfera per anni oscurando la fotosintesi su scala globale, il vero motore del cosiddetto impact winter. I nuovi dati sulla composizione dell'impattore rafforzano proprio questa lettura, spostando il peso delle prove dallo zolfo alla polvere fine.

Un viaggiatore raro dalle periferie del sistema solare

Al netto della sua composizione, l'oggetto che colpì la Terra era un corpo di dimensioni comprese tra i 10 e i 15 chilometri di diametro, entrato in atmosfera a una velocità stimata di 64.000 chilometri orari. L'energia rilasciata nell'impatto, avvenuto nelle acque basse e ricche di zolfo della piattaforma dello Yucatán, formò il cratere oggi sepolto sotto diversi chilometri di sedimenti nella penisola messicana.

Resta però aperta la domanda più affascinante: da dove arrivasse davvero questo oggetto. Le condriti CO sono associate a corpi genitori collocati in regioni relativamente periferiche del sistema solare, e i ricercatori indicano come possibili origini le zone più esterne e ricche di detriti del sistema solare, oppure la fascia esterna degli asteroidi, in prossimità dell'orbita di Giove. Trovare un corpo così raro sulla traiettoria della Terra, secondo Claeys, dà la misura della sfortuna cosmica toccata ai dinosauri: tra le innumerevoli classi di asteroidi che popolano il sistema solare, quello destinato a incrociare il nostro pianeta apparteneva a una delle più insolite in assoluto.

Le implicazioni per la difesa planetaria

La scoperta ha un risvolto pratico che va oltre la paleontologia. Comprendere quali tipi di asteroidi possono effettivamente intersecare l'orbita terrestre, e con quale frequenza, è un tassello importante per i programmi di sorveglianza dei corpi vicini alla Terra. Le missioni di raccolta campioni condotte negli ultimi anni, come quella giapponese Hayabusa2 sull'asteroide Ryugu e quella statunitense OSIRIS REx su Bennu, entrambe rivolte a corpi primitivi di tipo carbonaceo, hanno fornito per la prima volta materiale di riferimento incontaminato con cui confrontare le firme isotopiche ricostruite indirettamente in campioni come quelli di Chicxulub.

Ogni nuovo confronto di questo tipo restringe il ventaglio di ipotesi su quali popolazioni di asteroidi rappresentino un rischio reale a lungo termine, e quali restino invece rarità statistiche capaci di colpire la Terra solo su scale temporali di decine o centinaia di milioni di anni.

Cosa cambia, e cosa resta, nella storia dell'estinzione

Lo studio non tocca il nucleo della teoria dell'estinzione di fine Cretaceo: l'impatto di Chicxulub resta la causa più accreditata della scomparsa dei dinosauri non aviani e di una porzione enorme della biodiversità terrestre dell'epoca. Quello che cambia è la ricostruzione fine dei meccanismi climatici innescati dalla collisione, un dettaglio tutt'altro che secondario per chi studia le estinzioni di massa come modello per comprendere crisi ambientali su scala globale, comprese quelle di origine antropica che si stanno delineando nel presente.

La conferma della natura di condrite CO apre inoltre un filone di ricerca autonomo sulla dinamica orbitale degli asteroidi primitivi e sulla frequenza con cui oggetti provenienti da regioni remote del sistema solare possono intersecare l'orbita terrestre. Sono proprio queste popolazioni meno comuni, meno studiate rispetto agli asteroidi di tipo più diffuso, a rappresentare uno dei nodi meno risolti della sorveglianza spaziale a lungo termine.

Ogni nuovo campione riportato sulla Terra da un asteroide di classe primitiva, e ogni nuova analisi isotopica condotta su altri siti del confine Cretaceo Paleogene sparsi nel mondo, restringerà ulteriormente il ventaglio di ipotesi sull'identità precisa dell'oggetto che, sessantasei milioni di anni fa, cambiò per sempre il corso della vita sulla Terra.