Prove di Snowball Earth trovate in antiche rocce sul Pikes Peak del Colorado: è un anello mancante

Circa 700 milioni di anni fa, la Terra si raffreddò così tanto che gli scienziati ritengono che enormi calotte di ghiaccio ricoprissero l’intero pianeta come una gigantesca palla di neve.Questo congelamento profondo globale, conosciuta come Terra Palla di Neve, sopportato per decine di milioni di anni.

Eppure, miracolosamente, i primi anni di vita non solo ha resistito, ma ha prosperato.Quando il ghiaccio si sciolse e la terra si sciolse, emerse la complessa vita multicellulare, portando infine alle forme di vita che riconosciamo oggi.

IL Ipotesi della Terra a palla di neve è stato in gran parte basato su prove provenienti da rocce sedimentarie esposte in aree che una volta erano lungo le coste e mari poco profondi, così come modellizzazione climatica.Le prove fisiche che le calotte glaciali coprissero l’interno dei continenti nelle calde regioni equatoriali erano sfuggite agli scienziati – fino ad ora.

In nuova ricerca pubblicato negli Atti della National Academy of Sciences, il nostro team di geologi descrive l'anello mancante, trovato in un'insolita pietra arenaria ciottolosa incapsulata nel granito che forma il Pikes Peak del Colorado.

Risolvere un mistero di Snowball Earth su una montagna

Pikes Peak, originariamente chiamato Tavá Kaa-vi dal popolo Ute, dà il suo nome ancestrale, Tava, a queste notevoli rocce.Sono composto da iniezioni di sabbia solidificata, che si è formato in modo simile a un'iniezione medica quando un fluido ricco di sabbia è stato forzato nella roccia sottostante.

Una possibile spiegazione per ciò che ha creato queste enigmatiche arenarie è l’immensa pressione di una calotta glaciale sovrastante di Snowball Earth che spinge i sedimenti mescolati con acqua di fusione nella roccia indebolita sottostante.

Un ostacolo alla verifica di questa idea, tuttavia, è stata la mancanza di un’età in cui le rocce rivelassero quando esistevano le giuste circostanze geologiche per l’iniezione di sabbia.

Abbiamo trovato un modo per risolvere quel mistero, utilizzando vene di ferro trovate accanto agli iniezioni di Tava, vicino a Pikes Peak e altrove in Colorado.

I minerali di ferro contengono quantità molto basse di elementi radioattivi presenti in natura, compreso l'uranio, che si depositano lentamente decade nell'elemento piombo ad una velocità nota.Recenti progressi in datazione radiometrica basata sul laser ci ha permesso di misurare il rapporto tra gli isotopi dell'uranio e del piombo nell'ematite, un minerale di ossido di ferro, per rivelare quanto tempo fa si sono formati i singoli cristalli.

Sembra che le vene di ferro si siano formate sia prima che dopo che la sabbia fosse stata iniettata nel substrato roccioso del Colorado:Abbiamo trovato vene di ematite e quarzo che tagliavano gli argini di Tava e venivano tagliati trasversalmente dagli argini di Tava.Ciò ci ha permesso di individuare una fascia di età per gli inietti di sabbia, che devono essersi formati tra 690 milioni e 660 milioni di anni fa.

Allora, cosa è successo?

Il lasso di tempo indica che queste arenarie si sono formate durante il periodo Criogeniano, da 720 milioni a 635 milioni di anni fa.Il nome deriva da “nascita fredda” in greco antico ed è sinonimo di sconvolgimento climatico e interruzione della vita sul nostro pianeta, inclusa la Terra Palla di neve.

Mentre si discute sui fattori scatenanti del freddo estremo in quel periodo, le teorie prevalenti implicano cambiamenti nell’attività delle placche tettoniche, compreso il rilascio di particelle nell'atmosfera che riflettevano la luce solare lontano dalla Terra.Alla fine, a accumulo di anidride carbonica derivante dal degassamento vulcanico potrebbe aver riscaldato nuovamente il pianeta.

Il Tava trovato su Pikes Peak si sarebbe formato vicino all'equatore nel cuore di un antico continente chiamato Laurentia, che gradualmente nel corso del tempo e di lunghi cicli tettonici si è spostato nella sua attuale posizione settentrionale nell'attuale Nord America.

L'origine delle rocce Tava è stata dibattuta da oltre 125 anni, ma la nuova tecnologia ci ha permesso di collegarli in modo definitivo per la prima volta al periodo Cryogenian Snowball Earth.

Lo scenario che immaginiamo per come è avvenuta l'iniezione di sabbia è simile a questo:

Una gigantesca calotta di ghiaccio con aree di riscaldamento geotermico alla base ha prodotto acqua di fusione, che si è mescolata con i sedimenti ricchi di quarzo sottostanti.Il peso della calotta glaciale ha creato immense pressioni che hanno costretto questo fluido sabbioso a penetrare nel substrato roccioso che era già stato indebolito nel corso di milioni di anni.Similmente al fracking odierno per il gas naturale o il petrolio, la pressione ha spaccato le rocce e ha spinto all’interno l’acqua sabbiosa di fusione, creando infine le iniezioni che vediamo oggi.

Indizi per un altro enigma geologico

Non solo le nuove scoperte cementano ulteriormente l’ipotesi globale della Terra palla di neve, ma la presenza di iniezioni di Tava all’interno di rocce deboli e fratturate, una volta sovrastate dalle calotte glaciali, fornisce indizi su altri fenomeni geologici.

Lacune temporali nella documentazione rocciosa create attraverso l'erosione e definite non conformità può essere visto oggi in tutti gli Stati Uniti, soprattutto nel Grand Canyon, dove in alcuni punti manca più di un miliardo di anni.Le discordanze si verificano quando un periodo prolungato di erosione rimuove e impedisce la formazione di nuovi strati di roccia, lasciando un contatto inconformabile.

I nostri risultati supportano il fatto che una Grande Disconformità vicino a Pikes Peak deve essersi formata prima della Cryogenian Snowball Earth.Ciò è in contrasto con le ipotesi che attribuiscono la formazione della Grande Disconformità erosione su larga scala dalle stesse calotte glaciali di Snowball Earth.

Ci auguriamo che i segreti di queste sfuggenti rocce criogeniche in Colorado portino alla scoperta di ulteriori testimonianze terrestri di Snowball Earth.Tali scoperte possono aiutare a sviluppare un quadro più chiaro del nostro pianeta durante i periodi climatici estremi e dei processi che hanno portato al pianeta abitabile su cui viviamo oggi.