In che modo l’impatto di un asteroide influenzerebbe la vita sulla Terra?

Come cambierebbero il clima e l’ambiente sul nostro pianeta se un asteroide colpisse? I ricercatori dell’IBS Center for Climate Physics (ICCP) dell’Università Nazionale di Pusan in Corea del Sud hanno cercato di rispondere a questa domanda eseguendo diverse simulazioni di impatto con un modello all’avanguardia del sistema Terra sul loro supercomputer interno.

Come cambierebbero il clima e l’ambiente sul nostro pianeta se un asteroide colpisse? I ricercatori dell’IBS Center for Climate Physics (ICCP) dell’Università Nazionale di Pusan in Corea del Sud hanno cercato di rispondere a questa domanda eseguendo diverse simulazioni di impatto con un modello all’avanguardia del sistema Terra sul loro supercomputer interno.

I risultati mostrano che il clima, la chimica atmosferica e persino la fotosintesi globale sarebbero drammaticamente sconvolti nei tre o quattro anni successivi all’evento, a causa delle enormi quantità di polvere prodotte dall’impatto.

Al di là degli effetti immediati come il caldo torrido, i terremoti e gli tsunami, l’impatto di un asteroide avrebbe effetti duraturi sul clima a causa delle grandi quantità di aerosol e gas espulsi nell’atmosfera.

Infatti, studi precedenti sull’impatto dell’asteroide di 10 km a Chicxulub, avvenuto circa 66 milioni di anni fa, hanno rivelato che polvere, fuliggine e zolfo hanno portato a un “inverno da impatto” globale ed è stato molto probabilmente responsabile dell’estinzione dei dinosauri durante il periodo Cretaceo/Paleogene.

“Questo inverno è caratterizzato da una riduzione della luce solare, a causa della polvere che filtra all’esterno, temperature fredde e diminuzione delle precipitazioni in superficie”, afferma Axel Timmermann, direttore dell’ICCP e leader di questo nuovo studio.

“Un grave impoverimento dell’ozono si verificherebbe anche nella stratosfera a causa del forte riscaldamento causato dalle particelle di polvere che assorbono la radiazione solare”.

Queste condizioni climatiche sfavorevoli inibirebbero la crescita delle piante attraverso un declino della fotosintesi sia sulla terraferma che in mare e influenzerebbero quindi la produttività alimentare, aggiunge Timmermann.

L’effetto dell’impatto di un asteroide delle dimensioni di “Bennu”

In questo ultimo studio, pubblicato su Science Advances, i ricercatori hanno simulato l’effetto dell’impatto di un asteroide delle dimensioni di “Bennu”. Bennu è un cosiddetto asteroide di medie dimensioni con un diametro di circa 500 m.

Questo tipo di asteroide ha maggiori probabilità di impattare sulla Terra rispetto agli asteroidi più grandi “killer di pianeti”, ma è stato studiato molto meno.

C’è una probabilità stimata dello 0,037% che un tale asteroide si scontri con la Terra nel settembre 2182.

Sebbene questa probabilità sia piccola, un tale impatto sarebbe molto serio, afferma Timmermann, e porterebbe a condizioni climatiche simili a quelle osservate dopo alcune delle più grandi eruzioni vulcaniche degli ultimi 100.000 anni.

Il team ha eseguito le simulazioni sul supercomputer Aleph dell’IBS utilizzando il Community Earth System Model Version 2 (CESM2) e il Whole Atmosphere Community Climate Model Version 6 (WACCM6). Le simulazioni hanno iniettato fino a 400 milioni di tonnellate di polvere nella stratosfera.

Gli effetti climatici degli aerosol di polvere da impatto dipendono principalmente dalla loro abbondanza nell’atmosfera e dal modo in cui si evolvono lì. Le simulazioni hanno rivelato che le temperature medie globali sarebbero diminuite di 4 ° C, un valore paragonabile al raffreddamento stimato a seguito dell’eruzione del vulcano Toba circa 74.000 anni fa (che ha emesso 2000 Tg (2×10¹⁵ g) di anidride solforosa).

Anche le precipitazioni sono diminuite del 15% in tutto il mondo e l’ozono è diminuito di un drammatico 32% nel primo anno dopo l’impatto dell’asteroide.

Gli impatti degli asteroidi potrebbero aver plasmato la prima evoluzione umana

“In media, gli asteroidi di medie dimensioni si scontrano con la Terra circa ogni 100.000-200.000 anni”, afferma Timmermann.

“Ciò significa che i nostri primi antenati umani potrebbero aver sperimentato alcuni di questi eventi di medie dimensioni. Questi potrebbero aver avuto un impatto sull’evoluzione umana e persino influenzato il corredo genetico della nostra specie”.

I ricercatori ammettono che il loro modello ha alcune limitazioni intrinseche.

Per prima cosa, CESM2/WACCM6, come altri modelli climatici moderni, non è progettato e ottimizzato per simulare gli effetti di enormi quantità di aerosol iniettate nell’atmosfera. In secondo luogo, i ricercatori si sono concentrati solo sull’asteroide che si scontra con la superficie terrestre.

Questo è ovviamente meno probabile di un impatto sull’oceano, perché circa il 70% della superficie terrestre è coperta dall’acqua, dicono.

“Un impatto nell’oceano inietterebbe nell’atmosfera grandi quantità di vapore acqueo piuttosto che aerosol attivi per il clima come polvere, fuliggine e zolfo e questo vapore deve essere modellato meglio, ad esempio per l’effetto che ha sulla perdita di ozono”, dicono.

Infine, oltre alle nanoparticelle di polvere studiate in questo studio, il lavoro futuro dovrebbe anche esaminare le emissioni di fuliggine da incendi boschivi innescati da sferule “da impatto” e zolfo e CO₂ rilasciati dalle evaporiti bersaglio, dicono Timmermann e colleghi. “L’inverno da impatto sarebbe intensificato e prolungato se si prendessero in considerazione altri aerosol come fuliggine e zolfo”.