Co do zasady cyrkonia występuje w trzech podstawowych formach, zależnych od temperatury. Najpowszechniejsza cyrkonia jednoskośna tworzy się w niższych temperaturach. Forma tetragonalna wymaga już znacznego gorąca, lecz jest nietrwała podczas ochładzania. Najbardziej wymagająca jednak jest cyrkonia sześcienna – do jej krystalizacji dochodzi tylko w ekstremalnie wysokich temperaturach.
Badacze z University of Western Ontario wyjaśniają, że cyrkonia sześcienna potrzebuje do powstania ponad 2370°C. Dla porównania, lawa w aktywnych wulkanach na Hawajach osiąga zaledwie 800–1200°C – to stanowczo za mało.
Czytaj także: Miała uderzyć w Ziemię. Planetoida 2024 YR4 może uderzyć jednak w Księżyc
Cyrkonia sześcienna tworzy się tylko w ekstremalnych warunkach, gdzie temperatury osiągają powyżej 2370°C — zespół naukowców z University of Western Ontario
Krater West Clearwater Lake uformował się około 285 milionów lat temu po uderzeniu planetoidy. Siła uderzenia kosmicznej skały w powierzchni naszej planety była tak ogromna, że stopiła i odparowała fragmenty skał, przekształcając występujący naturalnie cyrkon w cyrkonię sześcienną.
Syntetyczna cyrkonia sześcienna jest powszechnie znana jako niedroga imitacja diamentu w biżuterii. Wytwarza się ją, kontrolowanie podgrzewając tlenek cyrkonu z dodatkami stabilizującymi, które zapobiegają zmianie struktury przy stygnięciu. Naturalna cyrkonia sześcienna pozbawiona jest takich „wspomagaczy”. Bez dodatków stosowanych w produkcji, minerał łatwo przechodzi w inne formy podczas ochładzania. To właśnie czyni jego wielomilionowe przetrwanie w oryginalnej postaci zjawiskiem wyjątkowym.
Kanadyjskie odkrycie nie jest odosobnione. Podobne minerały znaleziono w próbkach księżycowych przywiezionych przez misje Apollo. Potwierdza to teorię o okresie intensywnego bombardowania, które dotknęło planety wewnętrznego Układu Słonecznego. Około 3,9 miliarda lat temu Ziemia, Księżyc i inne planety przeżyły późne ciężkie bombardowanie. Jak podaje Journal of Geophysical Research, na samej Ziemi powstało wtedy ponad 22 000 kraterów o średnicy powyżej 20 km, w tym około 40 basenów uderzeniowych o średnicy blisko 1000 km.
Energia uwolniona w tym okresie sięgnęła co najmniej 10^28 dżuli – odpowiednik 3 bilionów megaton trotylu. Dla porównania, największa bomba wodorowa w historii miała moc zaledwie 50 megaton.
Choć uderzenia planetoid kojarzą się z zagładą, mogły odegrać kluczową rolę w powstaniu życia. Najpotężniejsze impakty zapewne odparowywały oceany i niszczyły wszelkie formy życia na powierzchni. Jednocześnie jednak tworzyły warunki sprzyjające jego narodzinom.
Czytaj także: Narobiliśmy bałaganu. Zmieniliśmy trajektorię planetoidy i wystrzeliliśmy potężne głazy
Zderzenia te odpowiadały za powstawanie rozległych systemów hydrotermalnych w skorupie ziemskiej, które stawały się inkubatorami dla pierwszych organizmów. Te podziemne środowiska mogły rozciągać się na całą szerokość krateru, siegać kilometrów w głąb i utrzymywać się przez miliony lat.
Planetoidy dostarczyły też ogromne ilości związków węgla – szacuje się, że nawet 3,2 × 10^20 gramów. To 160 razy więcej niż obecna biomasa wszystkich organizmów lądowych na Ziemi. Zbieżność czasowa jest uderzająca: szczyt bombardowania około 3,9 miliarda lat temu pokrywa się z najstarszymi izotopowymi śladami życia (sprzed 3,85 miliarda lat).
Odkrycie naturalnej cyrkonii sześciennej w kanadyjskim kraterze to kolejny element niezwykle fascynującej układanki. Pomaga zrozumieć nie tylko to, jak ekstremalne kosmiczne zdarzenia kształtowały naszą planetę, ale też, jak mogły stworzyć warunki dla pojawienia się życia. Choć brzmi to jak scenariusz science-fiction, nauka coraz częściej wskazuje, że kosmiczne kataklizmy były nie tylko siłą niszczącą, ale i twórczą w historii Ziemi.