L’anomalia radioattiva nell’Oceano Pacifico forse è dovuta a eventi cosmici: cosa sappiamo

Un misterioso accumulo di berillio-10, un isotopo radioattivo del berillio, è stato scoperto in due zone dell'Oceano Pacifico da un team di ricercatori tedeschi e australiani: la sua spiegazione potrebbe essere geologica o climatica, oppure anche astrofisica, dovuta a eventi cosmici successi circa 10 milioni di anni fa.

Lo studio, pubblicato sulla rivista Nature communications, spiega come questa anomalia sia stata riscontrata in campioni del fondale oceanico nel nord e nel centro dell'Oceano, risalenti a circa 10 milioni di anni fa. In questi campioni, la concentrazione di berillio-10 è 2 volte superiore a quella attesa. Le cause più probabili, secondo gli scienziati, sono o di natura terrestre, una variazione nelle correnti oceaniche, o di natura astrofisica, con un aumento di raggi cosmici dovuto all'esplosione di una supernova. Il berillio, infatti, si produce per interazione dei raggi cosmici con l'ossigeno e l'azoto atmosferico. Per individuare la causa esatta, gli scienziati intendono analizzare più campioni e incoraggiare altri team di ricerca a condurre ulteriori studi.

Se l'anomalia venisse osservata globalmente, rafforzerebbe l'ipotesi astrofisica. Tuttavia, se si verificasse solo in regioni specifiche, i cambiamenti nelle correnti oceaniche sarebbero la spiegazione più probabile. La scoperta potrebbe aiutare gli scienziati a ricostruire gli eventi a cui è andato incontro il nostro pianeta negli ultimi 10 milioni di anni.

La scoperta dell'anomalia radioattiva: l'accumulo di berillio-10

Nello  studio pubblicato sulla rivista Nature communications, i ricercatori del Centro Helmholtz e dell'Università di Dresda in Germania, e dell'Università Nazionale dell'Australia, hanno riportato la scoperta di una inattesa concentrazione di berillio-10 in campioni del fondale oceanico della parte centrale e nord dell'Oceano Pacifico. Il berillio-10 è un isotopo radioattivo del berillio, cioè un atomo dotato dello stesso numero di protoni del berillio, ma diverso numero di neutroni. Gli isotopi sono spesso poco stabili e radioattivi, decadendo in altri elementi, in questo caso, boro, con un tempo di dimezzamento di circa 1,4 milioni di anni.

Il berillio-10 si forma in atmosfera quando i raggi cosmici, particelle cariche energetiche, interagiscono con l'ossigeno e l'azoto in atmosfera. Una volta formatosi, il berillio-10 raggiunge la superficie terrestre per precipitazione e si accumula gradualmente. La sua presenza è particolarmente visibili sui sedimenti oceanici, poiché queste sono zone  una sorta di archivi geologici del pianeta, tra i più incontaminati presenti sul globo. Dall'analisi della concentrazione di berillio-10 e noto il suo tempo di dimezzamento, gli scienziati possono datare i sedimenti oceanici. 

Analizzando i campioni raccolti con uno spettrometro di massa, uno strumento in grado di misurare l'abbondanza di isotopi di un certo elemento, gli scienziati hanno notato che negli strati di fondale databili a 10 milioni di anni fa, la concentrazione di berillio-10 è due volte quella attesa. Per escludere la possibilità di contaminazione, il team ha esaminato ulteriori campioni, che hanno rivelato la stessa anomalia, confermando che si trattava di un fenomeno reale.

Le possibili spiegazioni dell'accumulo di berillio-10 nell'Oceano Pacifico

Gli scienziati nel loro articolo hanno formulato due tipologie di spiegazioni per l'inusuale accumulo di berillio-10 nell'Oceano Pacifico. La prima è di origine terrestre e consiste in un drastico cambiamento delle correnti oceaniche vicino all'Antartide avvenuto tra i 10 e i 12 milioni di anni fa.  Questo cambiamento potrebbe aver portato ad una distribuzione non uniforme di berillio-10 sul pianeta, causandone un accumulo nell'Oceano Pacifico.

La seconda tipologia di spiegazione è invece di natura astrofisica. Gli scienziati ipotizzano infatti che, circa 10 milioni di anni fa, una stella di massa superiore alle 8 masse solari potrebbe essere esplosa come supernova al termine della propria vita. Questo evento genera un grande quantitativo di raggi cosmici, ovvero particelle elettricamente cariche ad alta energia. Ipotizzando che la supernova sia esplosa abbastanza vicina alla Terra, l'improvviso aumento nel flusso di raggi cosmici potrebbe aver portato ad un conseguente aumento nella produzione di berillio-10 per interazione dei raggi cosmici stessi con l'ossigeno e l'azoto in atmosfera.

Sempre rientrante nelle spiegazioni di natura astrofisica è quella secondo cui 10 milioni di anni fa il nostro Sistema Solare avrebbe attraverso una nube interstellare di gas denso e freddo che avrebbe causato una modifica nell'eliosfera. Quest'ultima è la regione di influenza solare che aiuta a proteggere il nostro pianeta dall'azione dei raggi cosmici proveniente dal di fuori del Sistema Solare. Una sua riduzione può causare un aumento di questi raggi e quindi un aumento nella produzione di berillio-10 in atmosfera.

non perderti questo articolo

Amaterasu, il secondo raggio cosmico più energetico mai registrato ha colpito la Terra