As explosões aéreas de impacto são uma forma de impacto cósmico que podem ocorrer com mais frequência do que os eventos conhecidos que formam crateras e estão associados a extinções em massa. Apesar de seu potencial destrutivo, esses encontros explosivos ainda são pouco compreendidos. O professor emérito de Ciências da Terra da UC Santa Barbara, James Kennett, e seus colegas argumentam que esses poderosos eventos merecem muito mais atenção científica.
“Os eventos de impacto podem causar danos extremos através de temperaturas e pressões muito altas”, disse Kennett. “E, no entanto, eles não necessariamente formam uma cratera, ou formam distúrbios superficiais efêmeros, mas não são as crateras clássicas que vêm de impactos diretos.”
A pesquisa recente liderada por Kennett inclui quatro estudos recém-publicados que apresentam evidências de múltiplos eventos de explosão aérea que ocorreram em diferentes momentos do passado. Nesses eventos, um objeto que se aproxima, como um cometa, detona acima do solo, liberando calor intenso e ondas de choque que atingem a superfície da Terra. As evidências vêm de uma ampla gama de locais, incluindo sedimentos oceânicos profundos no Atlântico Norte e as ruínas de uma antiga cidade desértica. Em todos esses locais, os pesquisadores identificaram sinais de condições extremas, incluindo elementos raros ligados ao objeto espacial original, material vítreo formado a partir de sedimentos derretidos da Terra, pequenas partículas esféricas criadas pelo intenso calor, e quartzo chocado mostrando padrões de fissuras distintas.
Evidência do Younger Dryas Encontrada Sob o Oceano
Um dos estudos, publicado na revista PLOS One, descreve a primeira descoberta de marcadores de impacto relacionados a explosões aéreas em sedimentos marinhos conectados à Hipótese de Impacto do Younger Dryas (YDIH). O material foi encontrado em núcleos de sedimentos de fundo marinho recuperados da Baía de Baffin, na costa oeste da Gronelândia.
“A Baía de Baffin é muito significativa porque é a primeira vez que encontramos evidências do evento de impacto cósmico do Younger Dryas no registro marinho,” disse Kennett. A hipótese do Younger Dryas propõe que, cerca de 12.800 anos atrás, fragmentos de um cometa explodiram acima da Terra, desencadeando um súbito episódio de resfriamento global conhecido como Younger Dryas. Este período coincide com o desaparecimento de muitos grandes animais e mudanças significativas nas populações e culturas humanas. Como o cometa se despedaçou, múltiplas explosões provavelmente ocorreram, incendiando incêndios generalizados. Esses incêndios deixaram para trás uma camada distinta rica em carbono, conhecida como “camada negra”, encontrada principalmente no hemisfério norte em partes das Américas e Europa. Esta camada também é rica em platina, irídio, partículas metálicas fundidas, quartzo chocado e minerais fundidos conhecidos como vidro de fusão.
“Eles estão preservados em sedimentos marinhos a até cerca de 2.000 metros de profundidade”, disse Kennett. Ele explicou que, embora esses materiais não mensurem diretamente a força das explosões, eles demonstram quão poderoso e abrangente foi o evento e sugerem sua influência no clima. “O material foi lançado na atmosfera e foi globalmente transportado e depositado em uma camada amplamente distribuída que já descrevemos anteriormente.”
Procurando uma Cratera Perdida
Os impactos cósmicos variam amplamente, indo desde a constante queda de poeira extraterrestre fina até colisões massivas que ocorrem apenas uma vez a cada dezenas de milhões de anos. Grandes impactos geralmente deixam crateras, que têm servido como as mais fortes evidências físicas para tais eventos. Como as explosões aéreas muitas vezes não deformam a paisagem de maneiras duradouras, confirmar sua ocorrência é muito mais difícil. Isso contrasta com locais famosos como a cratera de Chicxulub, perto da Península de Yucatán no México, que está diretamente ligada à extinção dos dinossauros.
“Anteriormente, não havia evidências para o evento da fronteira Younger Dryas (YDB) de qualquer cratera ou possível cratera,” disse Kennett. “Portanto, esses eventos são mais difíceis de detectar, especialmente quando são mais antigos que alguns milhares de anos e, após serem enterrados, deixam pouca ou nenhuma evidência superficial.”
No entanto, um lago sazonal raso perto de Perkins, no sudeste da Louisiana, pode representar a primeira cratera conhecida datando da Fronteira Younger Dryas. Escrevendo na revista ScienceOpen Airbursts and Cratering Impacts, a equipe de pesquisa revisitou uma sugestão feita em 1938 pelo proprietário da terra, que observou a forma circular do lago e um “rebordo semelhante a uma cratera elevado cerca de 1 metro acima do terreno circundante.” Estudos detalhados dos sedimentos não começaram até 2006. Entre então e 2024, os pesquisadores examinaram múltiplos núcleos de sedimentos do local e identificaram vidro de fusão, esférulas e quartzo chocado. A datação por radiocarbono colocou esses materiais dentro do período do Younger Dryas. Mesmo assim, a equipe enfatizou que “mais pesquisas seriam benéficas para testar a hipótese de que o lago/depressão resultou de um impacto cósmico.”
Reexaminando Tunguska e Tall el-Hammam
O quartzo chocado há muito é reconhecido como um sinal de calor e pressão extremos de impactos cósmicos. Tradicionalmente, essa evidência tem sido associada a grandes eventos formadores de crateras que produzem fissuras retas e paralelas em grãos de quartzo. Em dois artigos adicionais publicados em Airbursts and Cratering Impacts, os pesquisadores argumentam que explosões aéreas podem gerar uma gama mais ampla de padrões de fratura. Para apoiar isso, eles analisaram amostras do local da explosão de Tunguska na Sibéria em 1908 e revisitaram descobertas de Tall el-Hammam, uma cidade antiga no Levante que acredita-se ter sido destruída por um evento semelhante há cerca de 3.600 anos.
“O interessante sobre Tunguska é que é o único evento de impacto registrado historicamente,” disse Kennett. A explosão foi testemunhada por pessoas no chão, que descreveram uma bola de fogo brilhante, e fotografias depois documentaram vastas áreas de floresta abatida. Apesar de décadas de estudos focados em árvores caídas e danos ao solo, os cientistas raramente pesquisaram evidências microscópicas do impacto. O novo trabalho representa a primeira identificação abrangente de materiais de impacto relacionados a explosões aéreas em Tunguska.
No local de Tunguska, os pesquisadores encontraram quartzo chocado mostrando fraturas planas claras, algumas das quais estavam preenchidas com vidro de fusão. Eles também identificaram pequenas esferas formadas por impacto, juntamente com metal derretido e carbono. A energia liberada pela explosão também pode ter criado pequenas depressões no solo que depois se encheram de água, formando os pântanos e lagos atuais.
A equipe também reforçou a hipótese de uma explosão aérea sobre Tall el-Hammam durante a Idade do Bronze Média. Juntamente com esférulas, carbono, vidro de fusão e minerais raros previamente relatados, eles documentaram quartzo chocado exibindo uma ampla variedade de padrões de fissura. Esses padrões incluíram fraturas paralelas clássicas, bem como características curvas, semelhantes a teias, e sub-planas, sugerindo pressões intensas e direções de explosão complexas, semelhantes às observadas em Tunguska.
Uma Ameaça Mais Comum e Abrangente
Juntos, os novos estudos apoiam a ideia de que impactos cósmicos, particularmente explosões aéreas, podem ser muito mais frequentes do que os cientistas anteriormente supuseram.
“Eles são muito mais comuns, mas também têm um potencial destrutivo muito maior do que os impactos asteroides formadores de crateras mais localizados e clássicos.” disse Kennett. “A destruição dos eventos de toque pode ser muito mais abrangente. E, no entanto, eles não foram muito estudados, então esses eventos devem ser de interesse para a humanidade.”