Város-méretű kisbolygók sorozták meg a Földet

Szerző: Rezsabek Nándor

A kutatók eddig is tisztában voltak azzal, hogy a földtörténet korai időszakában planétánkat óriási méretű kisbolygók bombázták, de egy friss elemzés szerint ennek mértéke tízszerese volt a korábban feltételezettnél – számol be a Phys.org. Ez a 2,5-3,5 milliárd évvel ezelőtti, átlagosan 15 millió évente jelentkező becsapódássorozat a dinoszauruszokat kipusztító impakt eseményhez hasonló nagyságrendű volt. Ennek során egy-egy ütköző aszteroida mérete meghaladta egy városét, sőt elérhette egy megyéét is. A kutatók azt is vizsgálták, hogy mindez milyen hatással volt Föld kőzetburkának geokémiájára. Eddigi eredményeiket a Goldschmidt Geokémiai Konferencián ismertették.

Az ősi Föld környezeti viszonyai összehasonlíthatatlanul mostohábbak voltak a ma ismert anyabolygóhoz képest. A tudósok úgy gondolják, hogy planétánkat óriási számban bombázták 10 km-t is meghaladó méretű kisbolygók, és ez komoly hatással volt a felszín kémiai összetételre, valamint jelentősen befolyásolta az élet elterjedését. Akár egyetlen ilyen becsapódás is a 65 millió éve a dínókat a föld színéről eltörlő Chicxulub-eseménnyel összehasonlítható nagyságrendű volt. Tegyük azonban hozzá, hogy az ős-Föld viszonyai jelentősen különbözték a Chicxulub-korabelitől, így az impakt események hatásai is igen eltérőek voltak.

Fotó: SwRI/Simone Marchi, Dan Durda

A hasonló típusú becsapódási események során keletkezett kráterek láthatóak a Holdon, valamint a kőzetbolygókon, a Földön azonban a légkörrel összefüggő időjárási eróziós folyamatok, valamint a lemeztektonika eltüntette a szemünk elől ezen az ősi asztroblémek létezésének kézzel fogható bizonyítékait. Mindezek ellenére az ősi becsapódások „visszhangja” ott van beépülve a legrégebbi földi kőzetekben apró gömböcskék, ún. szferulák formájában. Egy-egy hatalmas becsapódás során a megolvadó és kirepülő anyag a légkörben lehült, majd a földre visszahullva üvegszerű formában épült be az alapkőzetbe. Minél nagyobb volt egy impakt esemény energiája, az erre utaló részecskék annál távolabbi helyeken is fellelhetők geológiai jelző-réteget képezve.

Dr. Simone Marchi, a Colorado állambeli Délnyugati Kutatóintézet munkatársa vezetésével most az egykori becsapódásoknak új modelljét dolgozták ki, majd ennek „működőképességét” az ősi szferula-rétegek adatainak statisztikai elemzése során „tesztelték”. Arra jutottak, hogy a Föld korai időszakára jellemző meteoritbombázás eddigi modelljei jelentősen alábecsülték a becsapódási események számát, amelynek bizonyítékait azonban az impaktitrétegek megőriztek. A becsapódások fluxusa egy tízszeres faktor bevezetését indokolja a 2,5-3,5 milliárd évvel ezelőtti jóval gyakoribb impakt eseményszám miatt. Mindez azt jelenti tehát, hogy ebben a korai földtörténeti időszakban egy-egy Chicxulub-jellegű esemény 15 millió éves gyakorisággal is bekövetkezhetett.

A kutató elmondta, hogy minél jobban megismerjük az ősi Föld viszonyait, annál jobban megértjük azt, hogy a kozmikus ütközések olyanok, mint elefánt a porcelánboltban. Energiájuk a földkéreg és a földi légkör fejlődéstörténetét alapvetően befolyásolta, ugyanakkor számuk és nagyságrendjük pontos ismeretének hiányában hatásukról a modellek gyakorta megfeledkeznek.

Példának okáért most már azt is vizsgálják, hogy a becsapódásoknak milyen szerepe volt a légkör oxigéntartalmának változásában, a légkör „evolúciójában”. A kutatási eredmények azt mutatják, hogy az intenzív becsapódások időszakában a légköri oxigén aránya drámain ingadozott. Tekintettel a gáznak a Föld fejlődéstörténetében, különösen pedig az élet fejlődésében játszott fontosságára, ez az összefüggés a további vizsgálatokat különösen fontossá teszi. Dr. Simone Marchi szerint ez jelenti majd a kutatások következő szakaszát.

Az arizonai Barringer-kráter. Fotó: Wikimedia Commons

Dr. Rosalie Tostevin, a Fokvárosi Egyetem kutatójának véleménye szerint ezek a nagyenergiájú becsapódások nyilvánvalóan hatalmas pusztítást végeztek, ugyanakkor erről az időszakról már csak minimális mennyiségű földi kőzetanyag tanúskodik. Ebből következtében kevés a közvetlen bizonyíték, a környezeti és ökológiai hatások pedig csak becsülhetők. Éppen ezért a Dr. Simone Marchi által felvázolt modell nagymértékben segíthet jobban megérteni a becsapódások számát és nagyságrendjét.

A kémiai markerek egyes értelmezése szerint az oxigénszint 2,5 milliárd évvel ezelőtt megkezdődött folyamatos emelkedése előtt is már az őslégkör tartalmazta az életadó gázt – mindez azonban továbbra is vitára ad okot a témával foglalkozó tudományos közösségben. Eddig ennek kérdéskörét jellemzően a Föld, mint égitest, valamint az élet fejlődése alapján értelmezték – most az erre vonatkozó vizsgálatok tehát kiegészültek a Földön kívüli (extraterresztrikus) erők hatásainak figyelembevételével.