Drtivý dopad - předpotopní meteorit

 GeWo

GeWo

autor

12.03.2008 Věda & technologie

        Tým geologů určil stáří nejstaršího známého dopadu meteoritu na Zemi - katastrofu, po níž se před miliardami let, dávno před obdobnou událostí, která přispěla k vyhubení dinosaurů, rozprostřely masivní šokové vlny po celé planetě. Ve studii publikované v časopisu Science, tým výzkumníků oznámil že Země před 3,47 miliardami let musela kolidovat s obrovským meteoritem. Vědci sice dosud neurčili místo a nenašli viditelnou stopu po tomto mimozemském objektu a neví, kde leží obrovský kráter po jeho dopadu, ale geologické důkazy soustředěné z dvou kontinentů naznačují, že meteorit musel mít průměr asi 20 kilometrů - byl tedy dvakrát větší než ten, který před nějakými 65 miliony let přispěl k zániku dinosaurů. "Hovoříme zde o jediném případě dopadu meteoritu, kdy dopad zanechal depozity jak v Jižní Africe, tak i v Austrálii," řekl Donald R. Lowe, spoluautor studie a profesor geologie a environmentalistiky na Stanfordské univerzitě. "O tom, kam vlastně dopadl dosud nemáme ani ponětí." K určení doby dopadu tohoto obrovského meteoritu Lowe s kolegy provedli vysoce senzitivní geochemické analýzy vzorků hornin sebraných z dvou prastarých, geologům dobře známých formací: jihoafrického Barbertonova dioritového pásu a australského bloku Pilbara. Na obou místech leží horniny, které se utvořily v období prahor před více než 3 miliardami let. Země byla tehdy stará "jen" miliardu let a jejími jediným představitelem života byly jednobuněčné baktérie.

       

        "Při tomto výzkumu jsme se zkrátka podívali mnohem blíž na nejstarší zachovalé usazeniny a vulkanické horniny na Zemi," poznamenal Lowe. "Tyto prastaré skály poskytují okénko, jímž můžeme nahlédnout až do období formování Země. Jinde jsou samozřejmě ještě starší horniny, ale ty už byly převařeny, žhaveny, zohýbány a zvrásněny tak, že nám o tom, co se na povrchu rané Země doopravdy dělo mnoho nepoví.''

        Kontroverzní zjištění

        Lowe a geolog z Louisianské státní univerzity Gary R. Byerly - vedoucí autor článku ve Science - začal sbírat vzorky z jihoafrických a australských formací už před více než 20 lety. Třebaže mezi nimi leží tisíce kilometrů, obě místa obsahují 3,5 miliardy let staré vrstvy horniny se zapuštěnými "kuličkami" - drobounkými sférickými částicemi, které jsou častým vedlejším produktem meteorických kolizí.

        "Meteor prochází atmosférou zhruba sekundu, a nechává za sebou díru - vakuum - protože vzduch se nemůže přesunout dostatečně rychle aby ji hned vyplnil," vysvětluje Lowe. "Když meteor dopadne na povrch, okamžitě roztaví a odpaří horninu, a pára nasávána do průlomu vytvořeného v atmosféře. Pak se rozprostře kolem Země ve formě mraku odpařené horniny, který pak kondenzuje a tvoří se kapky tuhnoucí do kuliček, které s deštěm padají zpět na povrch.'"

        Meteorit, který patrně přivodil vyhynutí dinosaurů, vytvořil po celém světě sedimenty kuliček silné asi 2 centimetry. Avšak závěje kuliček ve vrstvách v Jižní Africe a Austrálii jsou mnohem silnější - mezi 20 až 30 centimetry. Chemický rozbor hornin odhalil také vysoké koncentrace vzácných kovů, mezi nimi iridia - v pozemských horninách vzácného, ale běžného u meteoritů.

        Když Lowe a Byerly V polovině osmdesátých let poprvé přišli s podezřením, že tyto na iridium a kuličky bohaté vrstvy hornin vznikly dopadem nějakého meteoritu,vyvolalo to hodně skepse. V první řadě mezi geochemiky, kteří argumentovali, že kuličky pravděpodobně nepocházejí z kosmu, ale s největší pravděpodobností se usadily za pozemské vulkanické aktivity.

        Pochybnosti vytrvaly až do doby před dvěma lety, když výzkum izotopů potvrdil, že velká část chrómu pohřbeného do horniny je mimozemského původu. "To zakonec zahnalo veškeré pochybnosti o jejich impaktním původu," vzpomíná Lowe.

        Technologie SHRIMP

        Pro zúžení časového rámce pro dopad meteoritu se Lowe a Byerly obrátili k mocnému analytickému nástroji Stanfordských fyziků, nazvanému Sensitive High-Resolution Ion MicroProbe Reverse Geometry - neboli SHRIMP RG.

        Zařízení SHRIMP RG provozované ve spolupráci mezi Stanfordem a US Geological Survey (USGS), může rychle určit stáří drobných zrníček zirkonu.

       "Zirkon je ze všech minerálů na Zemi nejodolnější vůči všemu, co se hornině může přihodit," říká Joseph L. Wooden z USGS, zástupce ředitele projektu SHRIMP RG a konzultující profesor na Stanfordské katedře geologických a ekologických věd. Zirkon nezřídka obsahuje prastaré izotopy radioaktivního uranu, které zachytil před miliardami let.

       "Metoda SHRIMP RG umožňuje pracovat s individuálními vzorky zirkonu a rychle určit jejich stáří měřením úrovně radioaktivního rozpadu," vysvětluje Wooden. "Rozpuštění a příprava jednotlivých zirkonových zrn k analýze by běžné laboratoři mohlo trvat celé měsíce."


        Ve SHRIMP RG je zirkon prostě vystaven vysoce energickému paprsku, který určí jeho stáří asi za 10 minut. Pro svou studii výzkumníci takto analyzovali asi 50 vzorků zirkonu, extrahovaného z jihoafrické a australské horniny. Podle Woodena, trvalo zjištění stáří zirkonu na SHRIMP RG - 3,47 miliardy let, plus/mínus 2 miliony let - pouze jediný den.

       

        Nejranější Země

        Jaká byla Země když došlo k dávné kolizi ? Nikdo to neví určitě, ale spekulacemi se to jen hemží. "Brzy zjistíte, že věda o zemském archaiku je plná osobních výpadů a sporů, takže si můžete vybrat," poznamenal k tomu Lowe.

        Společně s kolegy poukazuje na důkazy svědčící o tom, že Zemi před, 3,5 miliardami let, z největší části pokrývala voda.

        "Pravděpodobně na ní nebyly velké pevninské bloky jako dnes, ačkoli zde mohly být mikrokontinenty - velmi malé kusy pevninské kůry," míní Lowe, a poznamenává, že kdyby archaický oceán měl stejný objem vody jako dnes, byl by všude hluboký asi 3300 metrů.

        "Meteoritu o průměru 20 kilometrů by trvalo asi jednu nebo dvě sekundy, než by narazil na horninu dna," řekl Lowe. "To by vyzdvihlo enormní, celé kilometry vysoké vlny, které by se rozprostřely od místa dopadu po celém oceánu a vytvořily naprosto neuvěřitelnou tsunami, která by vyvolala nevídanou erozi na mikrokontinentech a rozvolnila celé oceánské dno."

        Mimo stop impaktu před 3,47 miliardami let, objevili Lowe a Byerly ve třech mladších vrstvách hornin jihoafrické formace důkazy dalších meteorických srážek. Podle Lowe mohla mít tato střetnutí dostatečnou sílu, aby způsobila tvorbu ker - tektonických desek - které dodnes tvoří zemskou kůru.

        "S hlavními tektonickými změnami se v Jižní Africe shodují dvě mladší, 3,2 až 3,3 miliardy staré vrstvy," poznamenal. "Je možné, že tyto impakty byly dost velké, aby zapůsobily na dynamiku zemské kůry a ovlivnily tak tektonické systémy."

       

        Meteority a vývoj

        "Dopad těchto ohromných katastrof na vývoj nejrannějšího života lze určit jen těžko," míní Lowe. "Nejpokročilejším organizmem tehdy byla bakterie, takže to nebyla událost přinášející obdobné vyhynutí, které bychom mohli definitivně rozpoznat tak, jako zánik dinosaurů," řekl.

        Poukázal rovněž na spory okolo fosilního záznamu, s tím, že nejstarší známí fosilizovaní mikrobi byli nalezeni v horninách starých 3,4 - 3,5 miliardy let - jsou tedy zhruba ze stejné doby jako naše pradávná meteorická srážka.

         Mohl snad dopad tohoto meteoritu nějak přispět k počátku bakteriálního života na Zemi? Lowe pochybuje: "Je velmi pravděpodobné, že život se vyvinul už před 4,3 miliardami let, čili krátce po zformování Země."

         Vědci si dosud nejsou jisti tím, jaké vlastně bylo prahorní podnebí. V chystané další studii chce Lowe přinést důkaz, že průměrná teplota na naší planetě byla tehdy hodně vysoká - asi okolo 85°C.

        "Není zřejmé, jaký účinek by měl dopad tak velkého meteoritu na extrémně horkou Zemi," vysvětluje. "Na základě současného pozorování klimatu víme, že kdyby došlo k dopadu opravdu velkého meteoritu, dostalo by se do atmosféry ohromné množství prachu a mohlo by se ochladit. Podobný scénář mohl přispěl k zániku dinosaurů. Byli to opravdu velcí a velmi statní chlapíci, ale ve skutečnosti mnohem vnímavější na změny životního prostředí než mikroorganizmy. Dinosauři neměli kam jít - nemohli prostě zalézt do země či vyhnout se chladnému podnebí - naproti tomu
bakterie se různým extrémním podmínkám vždy úspěšně přizpůsobí.

       "Podle našich zjištění dopadaly velké meteority na ranou Zemi v mnohem větší míře, a možná ještě více, než si dnes připouštíme,"
míní Lowe a uzavírá: "Myslím, že teď se znásobí Snahy a další výzkumy, jako byl ten náš, pokusí se nalézt další vrstvy jejichž rozbory povedou k lepšímu pochopení původu těles, které dopadaly na ranou Zemi, chápání mechaniky impaktů i toho, jak ovlivnily nejranější život."



Poznámka gewo: Při čtení této vědecké zprávy se mi zřetelně vybavil babylonský epos Enuma eliš a povídání o vodní planetě Tiamat, rozbité dopady měsíců Marduka. Z největšího úlomku pak podle Sumerů vznikla Země, zatím co zbytky vytvořily "kovaný náramek" z asteroidů?

Převzato: http://www.mwm.cz/