Wczesne lata Ziemi były dość dramatyczne. Naukowcy sugerują, że liczba zderzeń naszej planety z olbrzymimi asteroidami mogła być znacznie większa niż dotychczas szacowano. Asteroida wielkości sporego miasta – taka jak ta, która przyczyniła się do wyginięcia dinozaurów – mogła uderzać w naszą planetę nawet raz na 15 milionów lat. W skali geologicznej to prawdziwe bombardowanie.

Kratery uderzeniowe widoczne są na Księżycu i innych ciałach Układu Słonecznego. Na Ziemi wietrzenie skał i ruchy płyt tektonicznych sprawiają, że po milionach lat znikają. Ślady tych kolizji można jednak znaleźć nawet, gdy krateru już nie widać. Pozostawiają bowiem inne ślady, które naukowcy przeanalizowali.

Mikroskopijne kulki szkliwa wskazują, że uderzeń asteroid było nawet 10 razy więcej

O gwałtownych zderzeniach świadczą też sferule – drobne kulki szkliwa powstające w wyniku stopienia się meteorytu oraz skał, w które uderzył. Energia zderzenia topi skały i wyrzuca je rozdrobione wysoko w powietrze. Zastygają tam i opadają na powierzchnię Ziemi. Im silniejsze uderzenie, tym ich więcej i tym dalej od miejsca upadku można odnaleźć sferule.

Badacze opracowali model, który wziął pod uwagę rozmieszczenie sferuli znane z dotychczasowych badań. Z nowej symulacji wynika, że poprzednie modele zaniżają liczbę uderzeń, w których mogły powstać. Według nowego modelu uderzeń asteroid musiało być nawet dziesięciokrotnie więcej niż dotychczas sądzono.

Oznacza to, że w Ziemię w okresie między 3,5 a 2,5 miliarda lat temu wielkie asteroidy uderzały przynajmniej co 15 milionów lat. Mając na myśli wielkie asteroidy, badacze podają przykład krateru Chicxulub w Meksyku. Mierzy on 150 km średnicy i około kilometra głębokości. Jest pozostałością po uderzeniu asteroidy wielkości około dziesięciu kilometrów, której uderzenie przypieczętowało wymieranie dinozaurów.

Są dodatkowe poszlaki, że asteroid było więcej

Podczas konferencji Goldschmidta – największego zjazdu geochemików, który naprzemiennie organizowany jest przez amerykańskie i europejskie stowarzyszenie geochemiczne – dr Simone Marchi z Southwest Research Institute przedstawiła także inne poszlaki, których można poszukiwać.

– Kosmiczne kolizje są często zaniedbywane, bo brakuje nam szczegółowej wiedzy na temat ich liczby i siły. Jest jednak prawdopodobne, że te gwałtowne wydarzenia zasadniczo zmieniły ewolucję powierzchnię Ziemi i atmosfery. Stwierdziliśmy, że poziom tlenu w atmosferze wskutek tak gwałtownych zderzeń musiałby ulegać wahaniom. Biorąc pod uwagę znaczenie tlenu w prehistorii Ziemi i dla rozwoju życia, jego możliwy związek z kolizjami jest intrygujący i zasługuje na dalsze badania – uważa dr Marchi.

Bombardowanie skałami z kosmosu stanowi intrygującą alternatywę

Z kolei niezwiązana z omawianymi badaniami dr Rosalie Tostevin z Uniwersytetu w Kapsztadzie  przypomina, że niewiele skał z tak dalekiego czasu przetrwało. Bezpośrednie dowody na uderzenia oraz ich konsekwencje ekologiczne są więc siłą rzeczy fragmentaryczne. Model przedstawiony przez dr Marchi pomaga naukowcom oszacować rząd wielkości i skutki kolizji na wczesnej Ziemi.

– Niektóre chemiczne ślady sugerują, że we wczesnej atmosferze były „powiewy” tlenu, zanim nastąpił trwały wzrost jego poziomu około 2,5 miliarda lat temu. Istnieje wiele dyskusji wokół znaczenia tych „powiewów”, a nawet tego, czy w ogóle miały miejsce. Mamy tendencję do skupiania się na wnętrzu Ziemi i ewolucji życia w bilansie tlenu na Ziemi, ale bombardowanie skałami z kosmosu stanowi intrygującą alternatywę – dodaje dr Tostevin.

Badacze zamierzają teraz prześledzić takie wahania poziomu tlenu, zanim zaczęły go produkować organizmy żywe.

Źródło: Goldschmidt Geochemistry Conference.