a) Luis e Walter Alvarez davanti alle rocce della gola del Bottaccione a Gubbio; b) Dettaglio dei tre strati: bianco quello risalente al Cretaceo, rosso quello del terziario e in mezzo il famoso centimetro di argilla (limite K-T). c) Grafico dell'anomalia del contenuto di iridio nel sottile strato di argilla (clay layer). a) http://en.wikipedia.org/wiki/File:LWA_with_Walt.JPG b) Gola del Bottaccione: http://diamante.uniroma3.it/hipparcos/bottaccione%20strato%20kt.jpg c) http://undsci.berkeley.edu/images/alvarez/iridium_spike2.gif

In quanto tempo si era formato quello strato di argilla di 1 cm? Questa fu una delle prime domande a cui Walter volle rispondere e per farlo chiese aiuto al padre, Luis. Luis Alvarez era un fisico insignito del premio Nobel nel 1968 per le sue ricerche sulla fisica delle particelle. Aveva lavorato al progetto Manhattan con Robert Oppenheimer e conosceva molto bene le bombe atomiche, gli isotopi radioattivi e il loro decadimento, il processo con cui gli elementi radioattivi instabili si frammentano in particelle più piccole. Luis ebbe un'idea geniale per rispondere alla domanda del figlio. Si ricordava che i meteoriti sono ricchi di elementi del gruppo del platino. In particolare questi sono presenti nei meteoriti 10000 volte di più di quanto non lo siano nelle rocce terrestri. La velocità con cui le polveri spaziali cadono sulla Terra è, a meno di eventi eccezionali, costante. Misurando quindi la quantità di polveri spaziali (cioè elementi tipo il platino) nei campioni di rocce si poteva risalire all'intervallo di tempo occorso per la formazione dello strato di argilla di 1 cm. Infatti, Walter ipotizzò che se lo strato di argilla si fosse depositato in qualche migliaio di anni, avrebbe dovuto contenere una certa quantità di elementi tipo platino, mentre invece se si fosse depositato molto velocemente, questi elementi avrebbero dovuto essere, praticamente, assenti. Luis decise che l'elemento da guardare negli strati di Gubbio era l'iridio, perché era facile da misurare. La sorpresa fu enorme quando Luis e Walter ebbero i risultati. La quantità di iridio nel sottile strato di argilla era ben 30 volte superiore a quella trovata nei due strati del cretaceo e del terziario.
Sorgeva un'altra domanda: perché così tanto iridio? Walter e Luis misurarono il livello di iridio in strati analoghi a quelli di Gubbio, lo strato proveniente dalla Spagna, altri campioni danesi e neozelandesi. Il livello di iridio in tutti i sottili strati di argilla depositati 65 milioni di anni fa era impressionante. Qualcosa di strano dalle conseguenze planetarie era successo 65 milioni di anni fa. Ma cosa? Luis e Walter ipotizzarono che l'iridio doveva essere di origine extraterrestre e l'astronomo Chris McKee suggerì loro che poteva trattarsi di un asteroide caduto sulla Terra.

a) La mappa della zona del cratere. b) Ricostruzione tridimensionale al computer delle misure gravitazionali che evidenziano il cratere. a) Ripresa da http://media.hhmi.org/biointeractive/activities/mesozoic/The_Day_the_Mesozoic_Died.pdf?download=true b) http://www.webpages.uidaho.edu/~simkat/cors220_files/chicxulub_geophysics.jpg

Ma, allora, l'impatto dell'asteroide avrebbe potuto provocare una quantità enorme di polvere, ricca di elementi extraterrestri, che sarebbero ricaduti su tutta la superficie del pianeta. Essendo l'iridio presente praticamente su tutto il globo, l'impatto avrebbe dovuto essere colossale! Luis stimò che la massa dell'asteroide poteva essere stata dell'ordine di più di 1000 miliardi di Kg!!! Stimò il diametro del meteorite, circa 10 km e calcolò l'energia liberata dall'impatto, qualcosa come 100 milioni di megatons di TNT (la più potente bomba atomica mai esplosa aveva liberato un'energia di 1 megaton). Il cratere doveva essere largo almeno 200 km e profondo 40 km! Improvvisamente Luis e Walter avevano lo scenario che poteva spiegare contemporanemante l'anomalia di iridio, la strana assenza di fossili nello strato di argilla e la scomparsa dei dinosauri, che avvenne proprio 65 milioni di anni fa. Un tale impatto scagliò residui di polvere e roccia fino al di fuori dell'atmosfera terrestre; terremoti e tsunami sconvolsero la zona vicina all'impatto. I residui dell'impatto ricaddero sulla Terra, oscurando il sole, bloccando la fotosintesi e rompendo le catene alimentari. La vita fu annientata nella zona dell'impatto, ma lentamente in tutto il globo iniziò l'estinzione di massa del cretaceo. Le analisi dei fossili hanno confermato che in questo periodo molte specie di piante scomparvero, i dinosauri si estinsero, nessun organismo di più di 25 kg sopravvisse. Più della metà delle specie presenti sulla Terra scomparve.
Bisognava trovare il cratere! I crateri noti e visibili non corrispondevano alle stime fatte da Luis; la ricerca fu molto lunga, impegnò molti ricercatori e il risultato arrivò nei primi anni '90, purtroppo dopo la morte di Luis avvenuta nel 1988. L'analisi del limite K-T nei sedimenti di un fiume texano, il Brazos River, che sfocia nel Golfo del Messico, evidenziò le tracce di un gigantesco tsunami databile a 65 milioni di anni fa. Finalmente dopo un decennio di ricerche sulle rocce sedimentarie delle isole caraibiche, fu identificata un'enorme struttura circolare di 180 km di diametro, ben visibile con la ricostruzione al computer di mappe gravitazionali (vedi figura sopra), vicina alla cittadina di Chicxulub, nella penisola dello Yucatan, in Messico. L'analisi delle rocce ha confermato che molte di esse risultarono fuse da un evento datato 65 milioni di anni fa! Queste rocce contenevano una quantità impressionante di iridio.
Le analisi successive hanno concluso che ci vollero 10000 anni perché i piccoli foraminiferi marini ripopolassero gli oceani. Quel centimetro di argilla si era depositato nei 10000 anni dopo l'impatto. I dinosauri erano estinti, ma l'ambiente terrestre, dopo il recupero dalla catastrofe, si preparava ad essere dominato dai mammiferi.

Manuela Casasoli (manuela_casasoli@yahoo.it)