ABSTRACT

Il testo esplora il mondo affascinante dei vetri da impatto, formazioni naturali nate da collisioni meteoriche avvenute sulla Terra. Dal deserto arabo del Rub‘ al-Khali ai campi di tectiti sparsi nei cinque continenti, vengono analizzati crateri, materiali, morfologie e dinamiche fisiche di questi fenomeni. In particolare, si descrivono i vetri generati dall’impatto di Wabar, le diverse tipologie di tectiti (splash-form, alate, moldaviti, uruguaiti), fino allo straordinario vetro del deserto libico, forse prodotto da un’esplosione atmosferica. Lo studio dei vetri da impatto rivela non solo eventi geologici estremi, ma offre anche preziose informazioni sulla storia del nostro pianeta e sulle interazioni con corpi extraterrestri, con implicazioni archeologiche, geochimiche e planetologiche.

I vetri forgiati dal cielo

Il sud della penisola arabica è occupato da un grande deserto; il “Rub‘ al-Khali” (Il “Quarto Vuoto”). È una distesa di dune sterminata e inospitale, dove d’estate la temperatura può toccare i 60 C° e l’umidità arrivare al 2%. In questa torrida distesa sabbiosa, una sera, fra i 130 e i 400 anni fa un lampo accecante illuminò il paesaggio, mentre quattro scie attraversavano il cielo e grandi massi incandescenti si schiantavano al suolo, fondendo all’istante la sabbia e lanciando schizzi ovunque, trasformandosi in una schiuma vetrosa. Una nube a fungo, simile a quella di un’esplosione nucleare si alzò nel cielo, mentre il calore immenso fuse le rocce e goccioline di vetro caddero come pioggia anche a centinaia di metri di distanza dagli impatti.
Oggi in quel luogo, si trovano 3 crateri di 116, 64 e 11 metri, semisommersi dalle sabbie, testimoni di uno dei più recenti impatti meteorici avvenuti sul nostro pianeta. L’energia rilasciata dall’impatto è stimata in almeno 12 kiloton.
La particolarità dell’evento che ha generato i crateri di Wabar è di essere avvenuto su un terreno sabbioso e privo di rocce in grado di generare una massa di vetro fuso circa 10 volte superiore a quella del corpo impattante. Le masse silicee prodotte dagli impatti meteorici possono assumere diverse forme, a seconda delle temperature, delle pressioni e delle vicissitudini alle quali sono sottoposte; lanciate in aria e proiettate a grandi distanze, compresse nel terreno dall’onda d’urto, mescolate ad altri materiali o praticamente pure, in colori neri, bianchi verdi e giallastri.
Nel caso di Wabar, in prossimità dei crateri, si trovano impattiti di arenaria bianca, mescolata a clasti di vetro nero, mentre allontanandosi da questi, nella sabbia compaiono goccioline di lucido vetro nero, dalle forme più disparate, anche di pochi millimetri, chiamate dai popoli del deserto, “Lacrime di Fatima”.
I vetri da impatto non sono quindi materiale extra-terrestre (ne potrebbero però contenere una percentuale), ma impattiti create da un grande meteorite che ha colpito la Terra. La loro straordinaria varietà mette tutt’oggi a dura prova le teorie degli scienziati e testimonia la nostra limitata conoscenza degli effetti dell’urto di oggetti ad alta velocità sulla Terra, che per sua natura offre terreni molto diversificati, dagli aridi deserti alle umide paludi. A complicare il tutto l’atmosfera che può comportare la disgregazione del meteorite ed il trasferimento dell’energia attraverso un’onda d’urto veicolata dall’atmosfera stessa.

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Immaginate uno schizzo di vetro fuso lanciato ad altissima velocità negli ejecta causati dalla caduta di un asteroide. Il silice potrebbe essere più o meno puro e mescolato con altri materiali terrestri o con percentuali dell’oggetto impattante. Dopo la spinta iniziale, i materiali tenderanno ad assumere una traiettoria balistica condizionata dalle perturbazioni atmosferiche generate da venti, da correnti di alta quota e negli impatti maggiori, dallo stesso evento. Aggiungete a tutto la presenza di moti di rotazione ed avrete lo zoo delle TECTITI.
Il nome tectite, deriva dal greco tektos “fuso”. Sono certamente i vetri da impatto più affascinanti, formatisi da materiale siliceo fuso e raffreddato in atmosfera dagli ejecta dell’impatto dell’asteroide. In alcune tectiti la presenza di una “flangia” dovuta alla rifusione del vetro, modellato dall’impatto aerodinamico al rientro nell’atmosfera, è un’evidenza di quanto violenti possano essere stati gli eventi, tali da scagliare il materiale vetroso fuori dell’atmosfera! Si tratta di “tectiti alate” con una forma “a bottone” e dimensioni massime di pochi centimetri.
Ad esclusione di queste ultime la maggior parte dei campioni invece mostra forme ovali, a disco, a manubrio o a goccia, dovute al raffreddamento del materiale in rotazione; sono le tectiti splash-form: corpi vetrosi dalla composizione omogenea e caratterizzati dalla quasi totale assenza di bolle nell’interno, sintomo di un rapido raffreddamento. Il contenuto siliceo può variare dal 65 al 98% mentre l’acqua all’interno è quasi assente con percentuali <0,02%, valore nettamente inferiore a quello stimato dei vetri naturali causati dall’attività vulcanica (come l’ossidiana).
Nel mondo vi sono quattro campi principali di ritrovamento delle tectiti, letteralmente dispersi nei 4 continenti.
La più vasta e complessa è quella Australasiana, che comprende l’Asia sud-orientale, l’Australia e parte dell’Oceano Indiano. Molte sono le tectiti associate a questa area (Australiti, Indociniti, Philippiniti, Billitoniti, Chiniti,…) ma sembrano derivare tutte da uno stesso impatto, avvenuto probabilmente 780.000 anni fa. Purtroppo, ad oggi il cratere non è stato ancora identificato nonostante si sia dovuto trattare di un evento non trascurabile visto la mole di vetri prodotta e la grande dispersione spaziale.
Negli Stati Uniti sudorientali, si trova il campo Nord Americano, con le Bediasiti del Texas e le Georgiaiti (Georgia). Il responsabile di questi vasti depositi è un impatto nella baia di Chesapeake, risalente a 35 milioni di anni in grado di lasciare sul suolo un cratere ad anelli, con diametro esterno di 85 km e il cui centro corrisponde grossolanamente all’apertura sul mare della baia. Curioso, che all’interno dell’area del cratere si trovi il centro di ricerca di Langley della NASA.
Tra Costa d’Avorio e Liberia, si trova invece il campo delle Ivoriti, datate 1 milione di anni e generate dal grande impatto che formò il cratere del Botsumtwi, di 8 chilometri, divenuto oggi uno splendido lago.

Il quarto campo è quello Centro Europeo, che si contraddistingue dagli altri per le bellissime tectiti che si rinvengono, principalmente nella Boemia meridionale e Moravia meridionale. Tali vetri, detti Moldaviti, hanno un colore verde oliva traslucido ed un aspetto muschioso, un’importante componente di silice tra il 75 e l’80% a cui si aggiungono ossidi di alluminio, ferro ed altri oligo eliementi. Una ricetta perfetta con cui sono stati forgiati questi oggetti unici per la loro bellezza tanto da essere considerate pietre preziose ed utilizzate in oreficeria per realizzare monili. Oggi la gran parte degli scienziati, concorda nell’identificare nel cratere del Ries, in Germania (14,7 milioni di anni), il luogo dell’impatto che ha originato le Moldaviti, anche se ciò non favorisce una semplice spiegazione della loro distribuzione, che si estende da una distanza di 200 ai 450 km dal cratere, disegnando un ventaglio in direzione est-nord-est. Fra le ipotesi più accreditata lo sviluppo di un getto obliquo dovuto alla direzione dell’impatto.
Nel 2016 un ulteriore nuovo campo di tectiti (se confermato sarebbe il quinto) è stato identificato in Uruguay. Le caratteristiche delle Uruguaiti fanno supporre per un’origine da un impatto meteorico, anche se non vi sono ancora crateri candidati a testimonianza.
Ma la storia dei vetri da impatto non si esaurisce certo con le tectiti. Ad esempio, oltre ai materiali lanciati a grande distanza dal cratere, vi sono gli “ejecta prossimali” che si formano durante l’impatto o in momenti successivi nelle immediate vicinanze del cratere. I vetri in questo caso sono mescole di quarzi (Coesiti), pezzi di roccia e persino frammenti dell’oggetto impattante e hanno spesso un aspetto spugnoso, in alcuni casi molto resistenti oppure estremamente friabili. Certamente meno affascinanti rispetto alle tectiti, occupano un ruolo fondamentale nello studio dei crateri terrestri.

Vi è infine un altro tipo di vetro da impatto che ha caratteristiche uniche e non può essere inserito in nessuna delle precedenti categorie. Il Libyan Desert Glass (vetro del deserto libico) è un vetro giallo chiaro, quasi trasparente e simile all’opale, tipico di una fascia sahariana, al confine fra l’Egitto e la Libia. Si tratta di una silice estremamente pura, sino a percentuali del 98%, con una componente di acqua invece addirittura inferiore allo 0.001%. La sua datazione è intorno ai 29 milioni di anni fa ma nessun cratere di quell’età è stato identificato nell’area. Le ricerche inoltre hanno portato al ritrovamento di campioni di 10, 20 centimetri o anche più, molto più grandi delle tectiti. Tutte evidenze che spingono a ipotizzare che il Lyban Desert Glass si sia formato a causa di un’esplosione in atmosfera (simile a quella di Tunguska) e al calore, accompagnato all’onda d’urto, che avrebbe colpito il terreno sabbioso. Di certo, a partire dal pleistocene l’umanità ha utilizzato questi vetri per la costruzione di utensili e oggi possiamo trovare bifacciali Acheuleani Di centinaia di migliaia di anni, raschietti, lame e punte. Ma il più straordinario manufatto in Lybian Glass risale ad almeno 33 secoli fa e rappresenta il dio-scarabeo dell’antico Egitto Khepri e fu posto sul pettorale del faraone Tutankhamon, e quindi nel suo sepolcro, a testimonianza di quanto questi vetri dovessero rivestire un significato simbolico, per l’antica civiltà del Nilo.
In ogni vetro da impatto, sia esso mischiato alla sabbia nei torridi deserti sahariani, incastonato nelle colline della Boemia, o nelle carote di sedimenti marini nell’Oceano Indiano è impresso il ricordo di grandi eventi di collisione subiti dalla Terra nel corso di milioni di anni. Il loro studio non è semplice diletto mosso da curiosità ma uno strumento fondamentale per approfondire l’interazione tra il nostro pianeta, la sua biosfera e gli oggetti che impattano dallo spazio.

Consigli per la lettura
The day the Sands Caught Fire. – Jeffrey C. Wynn and Eugene M. Shoemaker – Scientific American 279 (5): 64-71. Disponibile su ResearchGate (Public Full-text).

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L’articolo è pubblicato in COELUM 274 VERSIONE CARTACEA