Una vista di Pikes Peak. Le rocce qui, che hanno centinaia di milioni di anni, contengono indizi sul passato della Terra e rappresentano il collegamento mancante nella teoria della Terra a Palla di Neve. Immagine via Christine S. Siddoway/ The Conversation.

La teoria della Terra a Palla di Neve suggerisce che circa 700 milioni di anni fa, la superficie terrestre fosse completamente ricoperta di ghiaccio. La maggior parte delle evidenze viene da antiche linee costiere, dove le rocce sedimentarie mostrano strutture che potrebbero essere state create solo da attività glaciale. Tuttavia, nuove evidenze troviamo nelle rocce di Pikes Peak, che si sarebbero formate vicino all’equatore nel cuore di un antichissimo continente, fornendo un collegamento mancante a questa teoria.

Collegamento mancante di Terra a Palla di Neve

Circa 700 milioni di anni fa, la Terra si raffreddò così tanto che gli scienziati credono che enormi lastre di ghiaccio avvolgessero l’intero pianeta come una gigantesca palla di neve. Questo congelamento globale, noto come Terra a Palla di Neve, durò per decine di milioni di anni. Il Calendario Lunare EarthSky 2025 è ora disponibile! Un ottimo regalo. Prendi il tuo oggi! Tuttavia, miracolosamente, la vita primordiale non solo sopravvisse, ma prosperò. Quando il ghiaccio si sciolse e il terreno si liberò, emerse una vita multicellulare complessa, che portò infine alla biodiversità che riconosciamo oggi. L’ipotesi della Terra a Palla di Neve si basa in gran parte su evidenze provenienti da rocce sedimentarie esposte in aree che un tempo erano lungo le coste e in mari poco profondi, oltre a modelli climatici. Prove fisiche che indicano la presenza di lastre di ghiaccio che coprivano l’interno dei continenti in regioni equatoriali calde erano sfuggite agli scienziati… fino ad ora.
In nuove ricerche pubblicate negli Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze, il nostro team di geologi descrive il collegamento mancante trovato in una rara arenaria ciottolosa intrappolata all’interno del granito che forma il Pikes Peak del Colorado.

Concetto artistico della Terra a Palla di Neve. La Terra ghiacciata durante il periodo criogeniano, ma la vita sul pianeta è sopravvissuta. Immagine via NASA.

Risoluzione di un mistero della Terra a Palla di Neve su una montagna

Pikes Peak, originariamente chiamato Tavá Kaa-vi dalle popolazioni Ute, porta il suo nome ancestrale, Tava, a queste rocce notevoli. Esse sono composte da iniettiti di sabbia solidificata, iniettiti, che si sono formate in un modo simile a un’iniezione medica quando un fluido ricco di sabbia è stato forzato nelle rocce sottostanti. Una possibile spiegazione di cosa abbia creato queste enigmatiche arenarie è l’immensa pressione di una lastra di ghiaccio della Terra a Palla di Neve che costringe il sedimento mescolato a acqua di fusione nella roccia indebolita sottostante.

Strisce di arenaria Tava di rosso scuro a viola attraversano il granito rosa e bianco. L’arenaria Tava è anche incrociata da venature grigio-argento di ossido di ferro. Immagine via Liam Courtney-Davies/ The Conversation.
Un ostacolo per testare questa teoria è stata la mancanza di un’età per le rocce, che rivelerebbe quando le giuste circostanze geologiche esistessero per l’iniezione di sabbia. Abbiamo trovato un modo per risolvere quel mistero, usando venature di ferro trovate insieme agli iniettiti di Tava, nelle vicinanze di Pikes Peak e altrove in Colorado.

Avanzamenti nella datazione delle rocce

I minerali di ferro contengono quantità molto basse di elementi radioattivi naturali, incluso l’uranio, che decadono lentamente fino a trasformarsi nel piombo con un tasso noto. Recenti progressi nella datazione radiometrica laser ci hanno permesso di misurare il rapporto tra isotopi di uranio e piombo nel minerale di ossido di ferro ematite. E questo ha rivelato quanto tempo fa si sono formati i singoli cristalli. Le venature di ferro sembrano essersi formate sia prima che dopo l’iniezione della sabbia nel substrato roccioso del Colorado. Abbiamo trovato venature di ematite e quarzo che attraversano i dike di Tava e sono state incrociate dai dike di Tava. Ciò ci ha consentito di determinare un intervallo di età per gli iniettiti di sabbia, che devono essersi formati tra i 690 milioni e i 660 milioni di anni fa.

Qui si può vedere un dike di Tava alto 5 metri, quasi verticale, in questa sezione del granito di Pikes Peak. Immagine via Liam Courtney-Davies/ The Conversation.

Collegare le rocce Tava al periodo della Terra a Palla di Neve

Il periodo di tempo significa che queste arenarie si sono formate durante il periodo criogeniano, da 720 milioni a 635 milioni di anni fa. Il nome deriva dal greco antico e significa “nascita fredda” ed è sinonimo di sconvolgimenti climatici e interruzioni della vita sul nostro pianeta… inclusa la Terra a Palla di Neve. Sebbene i fattori scatenanti per il freddo estremo di quel periodo siano oggetto di dibattito, le teorie prevalenti coinvolgono cambiamenti nell’attività delle placche tettoniche, compresa la liberazione di particelle nell’atmosfera che riflettevano la luce solare lontano dalla Terra. Alla fine, un accumulo di anidride carbonica dovuto alle eruzioni vulcaniche potrebbe aver riscaldato di nuovo il pianeta.

Un professore dell’Università di Exeter spiega perché la Terra è stata in grado di congelarsi.
Le rocce Tava trovate a Pikes Peak si sarebbero formate vicino all’equatore, nel cuore di un antico continente chiamato Laurentia, che nel corso del tempo e lungo cicli tettonici ha spostato gradualmente nella sua attuale posizione settentrionale in Nord America. Gli scienziati hanno dibattuto l’origine delle rocce Tava per oltre 125 anni. Tuttavia, le nuove tecnologie ci hanno permesso di collegarle in modo decisivo al periodo della Terra a Palla di Neve criogeniana per la prima volta.

Ecco come è successo

Di conseguenza, lo scenario che immaginiamo per come è avvenuta l’iniezione di sabbia si presenta come segue: Una gigantesca lastra di ghiaccio, con zone di riscaldamento geotermico alla sua base, produceva acqua di fusione, la quale si mescolava con sedimenti ricchi di quarzo sottostanti. Il peso della lastra di ghiaccio creava pressioni immense che forzavano questo fluido sabbioso nella roccia madre, già indebolita nel corso di milioni di anni. Simile a fracture per gas naturale o petrolio oggi, la pressione crepava le rocce e spingeva l’acqua di fusione sabbiosa, creando infine gli iniettiti che vediamo oggi.

Indizi per un altro enigma geologico

Non solo le nuove scoperte cementano ulteriormente l’ipotesi globale della Terra a Palla di Neve, ma la presenza di iniettiti di Tava all’interno di rocce fragili e fratturate, un tempo schiacciate da lunghe lastre di ghiaccio, fornisce indizi su altri fenomeni geologici. In tutto gli Stati Uniti oggi possiamo vedere lacune temporali nel registro roccioso create dall’erosione, chiamate incongruenze. Celebri sono queste incongruenze al Grand Canyon, dove in alcuni punti manca oltre un miliardo di anni di storia. Le incongruenze si verificano quando un periodo prolungato di erosione rimuove la roccia e impedisce la formazione di nuovi strati, lasciando un contatto incongruente.

L’incongruenza nel Grand Canyon è evidente qui, dove strati orizzontali di rocce di 500 milioni di anni si trovano sopra una massa di rocce di 1,8 miliardi di anni. L’incongruenza, o ‘gap temporale’, dimostra che anni di storia sono mancanti. Immagine via Mike Norton/ Wikipedia (CC BY-SA 4.0).

I risultati

I nostri risultati supportano che una Grande Incongruenza vicino a Pikes Peak deve essersi formata prima della Terra a Palla di Neve criogeniana. Questo è in contrasto con le ipotesi che attribuiscono la formazione della Grande Incongruenza a erosioni su larga scala causate dalle lastre di ghiaccio della Terra a Palla di Neve stesse. Speriamo che i segreti di queste elusive rocce criogeniane in Colorado portino alla scoperta di ulteriori registri terrestri della Terra a Palla di Neve. Tali scoperte possono contribuire a creare un’immagine più chiara del nostro pianeta durante gli estremi climatici e dei processi che hanno portato al pianeta abitabile su cui viviamo oggi.
Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi l’articolo originale.
In sintesi: Le rocce sulla cima di Pikes Peak in Colorado forniscono evidenze a sostegno della teoria della Terra a Palla di Neve, che afferma che l’intero globo fosse un tempo coperto da uno strato di ghiaccio.
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