Il picco di berillio nelle profondità marine indica che qualcosa di grande è accaduto 10 milioni di anni fa, ma cosa?

Il fondale del Pacifico, depositato circa 10 milioni di anni fa, è notevolmente arricchito di berillio-10 rispetto agli strati più antichi e più recenti. I geologi che hanno scoperto questo picco propongono che potrebbe essere il risultato di un importante cambiamento nelle correnti oceaniche, che ha rimodellato il clima per un certo periodo. In alternativa, potrebbe indicare una supernova vicina di cui non eravamo precedentemente a conoscenza. Il berillio è un elemento relativamente raro che la maggior parte delle persone conosce solo perché si trova vicino all’inizio della tavola periodica. Tuttavia, i geologi amano il berillio-10, poiché può aiutare a datare depositi troppo antichi per essere misurati con la datazione tradizionale al radiocarbonio. Questo perché il berillio-9 è stabile, mentre il berillio-10 ha un’emivita di 1,4 milioni di anni. Più antico è un campione sedimentario, quindi, minore è il rapporto tra 10Be e 9Be, o almeno così sarebbe se la quantità di berillio-10 depositata inizialmente fosse costante. Gli atomi di berillio-10 si formano nell’alta atmosfera quando i raggi cosmici colpiscono le molecole di ossigeno e cadono sulla Terra entro un anno o due. Di conseguenza, un aumento della radiazione cosmica potrebbe produrre un aumento del berillio-10 nel cielo e, poco dopo, sulla terra o nel profondo oceano. Questa è una spiegazione per il picco di abbondanza di berillio-10 trovato da Dr. Dominik Koll e colleghi in campioni di croste di ferromanganese depositate circa 10,1 milioni di anni fa nell’Oceano Pacifico centrale e settentrionale. Tali campionamenti devono tenere conto del tasso di decadimento del Be-10. Meno dell’1% del berillio-10 depositato a quel tempo sarebbe ancora presente. Koll ha dichiarato in un comunicato: “Intorno ai 10 milioni di anni, abbiamo trovato quasi il doppio del 10Be rispetto a quanto avevamo previsto.” Naturalmente, il primo compito è stato verificare la contaminazione da fonti più recenti dove meno berillio-10 è decaduto. Una volta che il team ha testato abbastanza campioni per assicurarsi che il picco fosse reale, hanno iniziato a cercare spiegazioni. Un’esplosione di raggi cosmici da una supernova a circa 70 anni luce di distanza, come quelle che hanno prodotto picchi più recenti di ferro-60, è la spiegazione più ovvia e drammatica, ma altre sono possibili. L’eliosfera protegge la Terra dalla maggior parte dei raggi cosmici che gli astronauti sperimenterebbero se si avventurassero abbastanza lontano nello spazio. Un temporaneo indebolimento dell’eliosfera, ad esempio dal passaggio attraverso una nube interstellare, causerebbe un picco di berillio-10 come quello trovato dal team. In alternativa, la spiegazione potrebbe essere oceanica, piuttosto che astrofisica. La Corrente Circumpolare Antartica è nota per essere aumentata drasticamente in forza tra 12 e 10 milioni di anni fa. “Questo potrebbe aver causato una distribuzione disomogenea del 10Be sulla Terra per un certo periodo di tempo,” ha detto Koll. “Di conseguenza, il 10Be potrebbe essersi concentrato particolarmente nell’Oceano Pacifico.” Altre possibilità, come un impulso di berillio rilasciato durante un grande evento di scioglimento dei ghiacci, o cambiamenti nel campo magnetico terrestre, sono state anche considerate, ma scartate come troppo piccole o troppo brevi. La spiegazione delle correnti oceaniche è relativamente facile da testare: se i campioni in tutto il mondo mostrano lo stesso aumento, sarebbe confutata. D’altra parte, se in altri bacini oceanici i livelli di berillio-10 sono diminuiti in quel periodo, quindi la media globale è rimasta abbastanza costante, le correnti sarebbero quasi certamente la ragione. Il profondo oceano non è facile da campionare, ma il team sta cercando di ottenere carote per condurre ulteriori test, oltre a sperare che altri team facciano le loro indagini. Se l’aumento è globale, potrebbe essere l’inizio di una lunga ricerca per capire quale spiegazione astrofisica è corretta. Risolvere la questione aprirà molte nuove strade di ricerca, inclusi quali sono state le conseguenze per la vita dall’esposizione a raggi cosmici aumentati o da una grande redistribuzione del calore oceanico. I geologi trarrebbero grande beneficio dalla conferma di un picco globale. Eventi globali distintivi sono necessari per allineare le linee temporali per i campioni provenienti da diverse località. I radioisotopi dai test nucleari forniscono questi punti di riferimento per eventi recenti, e le tempeste solari note come Eventi Miyake servono allo stesso scopo per migliaia di anni prima. Andando più indietro, gli Eventi Laschamp, quando i poli terrestri si invertono, sono usati per sincronizzare le linee temporali. “Per periodi che coprono milioni di anni, tali marcatori temporali cosmogenici non esistono ancora,” ha detto Koll. “Tuttavia, questa anomalia del berillio ha il potenziale per servire come tale marcatore.” Lo studio è pubblicato ad accesso aperto in Nature Communications.