Um novo estudo revela que a cratera de impacto Chicxulub pode ter abrigado um vasto sistema hidrotérmico de longa duração após o evento de impacto catastrófico ligado à extinção dos dinossauros há 66 milhões de anos.

A cratera de impacto Chicxulub, cerca de 180 quilômetros de diâmetro, é a estrutura de grande impacto mais bem preservada na Terra e um alvo para a exploração de vários fenômenos relacionados ao impacto. Em 2016, uma equipe de pesquisa apoiada pelo Programa Internacional de Descoberta do Oceano e pelo Programa Internacional de Perfuração Científica Continental perfurada na cratera, atingindo uma profundidade de 1, 335 metros (> 1 quilômetro) abaixo do fundo do mar moderno. A equipe recuperou amostras de núcleo de rocha que podem ser usadas para estudar a modificação térmica e química da crosta terrestre causada pelo impacto. As amostras do núcleo mostram que a cratera hospedou um extenso sistema hidrotérmico que modificou química e mineralogicamente mais de 100, 000 quilômetros cúbicos da crosta terrestre.

O autor principal, David Kring da Associação de Pesquisas Espaciais das Universidades no Instituto Lunar e Planetário (LPI), explica, "Imagine uma caldeira submarina de Yellowstone, mas um que é várias vezes maior e produzido pelo evento de impacto impressionante que resultou na extinção dos dinossauros. "

A equipe encontrou evidências de que rios de água subterrâneos foram aquecidos e dirigidos para cima em direção ao limite entre o fundo da cratera de impacto e o fundo do mar de Yucatán. A água quente fluía em torno das bordas de uma piscina de aproximadamente 3 quilômetros de espessura de magma gerado pelo impacto, percolado através de rocha fraturada, e subiu até o fundo do mar, onde desabou no mar. O sistema de água quente era particularmente intenso em uma cadeia elevada de montanhas no fundo do mar que forma um anel de 90 quilômetros de diâmetro ao redor do centro da cratera. O núcleo de rocha recuperado desse anel de pico é cortado por condutos hidrotérmicos fósseis que são revestidos com minerais multicoloridos, algum, apropriadamente, uma cor vermelho-laranja ardente. Quase duas dúzias de minerais precipitaram dos fluidos à medida que percorriam a rocha, substituindo os minerais originais da rocha.

O anel de pico da cratera é composto por rochas fraturadas semelhantes a granito que foram levantadas de uma profundidade de aproximadamente 10 quilômetros pelo impacto. Essas rochas são cobertas por resíduos de impacto porosos e permeáveis. Ambas as unidades rochosas são afetadas pelo sistema hidrotérmico. "A alteração de fluido quente foi mais vigorosa nos detritos de impacto permeáveis, mas cristais de granada, indicando altas temperaturas, foram encontrados em diferentes níveis em todo o núcleo, "explica o ex-pesquisador de pós-doutorado do LPI Martin Schmieder, que recentemente assumiu um novo cargo na Universidade Neu-Ulm, na Alemanha.

Os minerais identificados no novo núcleo de rocha indicam que o sistema hidrotérmico estava inicialmente muito quente com temperaturas de 300 a 400 ° C. Essas altas temperaturas indicam que o sistema levaria muito tempo para esfriar. A equipe determinou o tempo de resfriamento usando um relógio de polaridade geomagnética. "Nossos resultados indicam que minúsculos minerais magnéticos foram criados na cratera Chicxulub devido a reações químicas produzidas por um sistema hidrotérmico de longa duração. Esses minerais parecem ter registrado mudanças no campo magnético da Terra à medida que se formaram. Suas memórias magnéticas sugerem que a atividade hidrotérmica dentro da cratera persistiu por pelo menos 150, 000 anos, "diz a coautora Sonia Tikoo da Universidade de Stanford.

Outra evidência da longevidade do sistema hidrotérmico vem de uma concentração anormalmente alta de manganês nos sedimentos do fundo do mar, o resultado da ventilação do fundo do mar. O co-autor Axel Wittmann, da Arizona State University, explica:"Semelhante às dorsais meso-oceânicas, a ventilação de crateras de impacto marinhas gera plumas hidrotérmicas que contêm manganês dissolvido e lentamente oxidando, que, em comparação com as concentrações de fundo, produziram enriquecimentos de até dez vezes em sedimentos pós-impacto ao longo de 2,1 milhões de anos em Chicxulub. "

Embora a expedição tenha explorado o sistema hidrotérmico em apenas um local, Kring diz "Os resultados sugerem que havia uma série de aberturas de água quente de aproximadamente 300 quilômetros no anel do pico e aberturas adicionais espalhadas pelo chão da cratera conforme o derretimento por impacto esfriava. tais sistemas hidrotérmicos podem ter fornecido habitats para a vida microbiana. "Os sistemas hidrotérmicos vulcânicos de Yellowstone são ricos em organismos microbianos e implicam que os sistemas de água quente gerados por impacto têm o mesmo potencial biológico. Kring conclui, "Nosso estudo do núcleo de rocha da expedição de um possível habitat profundo da Terra fornece evidências adicionais para a hipótese da origem do impacto da vida. A vida pode ter evoluído em uma cratera de impacto."

A extensão e longevidade do sistema hidrotérmico Chicxulub sugerem que os sistemas gerados por impacto no início da história da Terra podem ter fornecido nichos para a vida. Milhares desses tipos de sistemas foram produzidos durante um período de bombardeio de impacto, há mais de 3,8 bilhões de anos. À medida que cada sistema resfria, teria proporcionado um ambiente rico em materiais adequados para organismos termofílicos e hipertermofílicos.