Jorden har oplevet flere "snebold" faser i løbet af sin lange historie.
(Billede: © NSF)
Forskere har identificeret det ældste kendte påvirkningskrater på jorden - og den gamle struktur kunne fortælle os, hvordan vores planet opstod fra en for længe siden frosset fase.
En ny undersøgelse rapporterer, at Yarrabubba Crater, et geologisk træk på 70 kilometer (70 kilometer) i det vestlige Australien, er 2.229 milliarder år gammelt. Det er omkring halvdelen af jordens alder selv og 200 millioner år ældre end den tidligere rekordindehaver, den 190 km brede (300 km) Vredefort-kuppel i Sydafrika.
Spændende synes Yarrabubba-virkningen at have fundet sted, lige da vores planet begyndte at komme ud af en "Snowball Earth”periode, hvor store dele af planeten var dækket af is. Og det er måske ikke tilfældigt, siger studieteammedlemmer.
”Alderen på Yarrabubba-påvirkningen matcher bortgangen til en serie af gamle glaciations, sagde en medforfatter Nicholas Timms, lektor i School of Earth and Planetetary Sciences ved Curtin University i Western Australia.
"Efter påvirkningen er isaflejringer fraværende i rockrekorden i 400 millioner år," tilføjede Timms. ”Denne skæbne af skæbne antyder, at den store meteoritpåvirkning kan have haft indflydelse globalt klima."
Gamle kratere som Yarrabubba er vanskelige at finde på vores aktive jord. Mange bliver begravet, når skorpelplader dykker under hinanden, og de fleste andre slides af vind og vand over årene.
Faktisk ligner "Yarrabubba ikke længere som et krater," siger studiens hovedforfatter Timmons Erickson fra NASA's Johnson Space Center i Houston og Curtin University's School of Earth and Planetetary Sciences til Space.com.
Men et andet team af forskere - ledet af Francis Macdonald, nu geologiprofessor ved University of California Santa Barbara - anerkendte Yarrabubba som sådan tilbage i 2003 takket være målinger af magnetiske anomalier i området og tilstedeværelsen af klipper chokeret af en påvirkning .
Det var tydeligt, at Yarrabubba-strejken fandt sted for længe siden, men dens nøjagtige alder var forblev undvigende indtil nu. I den nye undersøgelse, der blev offentliggjort online i dag (21. januar) i tidsskriftet Naturkommunikation, Erickson og hans kolleger analyserede små stykker af Yarrabubba's chokede rock.
Specifikt undersøgte forskerne kerner af monazit og zirkon, der blev omkrystalliseret af påvirkningen, og målte mængderne af uran, thorium og bly indeholdt i hver. Monazit og zirkon optager let uran, men ikke bly, når de krystalliserer, og uran og thorium henfalder radioaktivt til bly i kendte hastigheder. Så disse målinger fortalte teamet, hvor længe siden rekrystallisationen fandt sted.
Yarrabubba's alder er spændende, fordi meget foregik for 2.229 milliarder år siden. For eksempel var fotosyntetiserende cyanobakterier lige begyndt at pumpe store mængder ilt ind i Jordens atmosfære og igangsætte en dramatisk proces kendt som Stor oxidationsbegivenhed.
Planeten kom også ud af en dyb fryse - en af flere sneboldfaser, som Jorden har oplevet i løbet af sin 4,5-milliarder år lange historie - omkring Yarrabubba-påvirkningen. For at se, om disse to begivenheder muligvis var blevet forbundet, udførte Erickson og hans kolleger computersimuleringer af strejken i Yarrabubba.
Dette er ikke en vanvittig tanke; når alt kommer til alt det katastrofale, dinosaur-dræbende virkning for 66 millioner år siden menes at have udført meget af dens ødelæggelse gennem hurtige og dramatiske klimaændringer.
Forskernes modeller smed en 4,3 kilometer bred genstand (7 km) ind i et frit vest-australsk landskab, en dækket af en isplade, der spredte sig fra 1,2 miles til 3,1 miles (2 til 5 km) tyk i forskellige løb. De fandt, at en sådan strejke øjeblikkeligt ville fordampe mellem 23 kubik miles og 58 kubik miles (95 til 240 kubik km) is og forårsage op til 1.300 kubik miles (5.400 kubik km) total smeltning.
Dette antyder, at mellem 200 billioner pund. og 440 billioner pund. (90 billioner til 200 billioner kilogram) vanddamp, en potent drivhusgas, sprængtes ind i Jordens øvre atmosfære umiddelbart efter Yarrabubba-påvirkningen.
Der kendes ikke nok om den antikke Jordens atmosfæriske struktur og sammensætning til selv at modellere, hvordan denne injektion af vanddamp ville have påvirket klimaet, understregede Erickson og hans kolleger.
”Ikke desto mindre i betragtning af det Jordens atmosfære på påvirkningstidspunktet indeholdt kun en brøkdel af det aktuelle niveau af ilt, er der stadig en mulighed for, at de klimatiske tvangsvirkninger af H2O-damp, der øjeblikkeligt frigøres i atmosfæren gennem en Yarrabubba-størrelse påvirkning, kan have været verdensomspændende, ”skrev de i den nye undersøgelse.
At finde og datere yderligere gamle kratere kan hjælpe med at besvare sådanne spørgsmål. Og der skulle være flere sådanne funktioner derude at finde, sagde Erickson. Når alt kommer til alt fik Jorden pummel af langt flere påvirkere i sin ungdom end den gør nu. (I øvrigt præsenterer den nye undersøgelse ikke beviserne for den ældste kendte påvirkning. Forskere har fundet ejecta - bits af sten sprængt ud af asteroide eller komet strejker - der er op til 3,4 milliarder år gamle. Men deres tilknyttede kratere er ikke identificeret.)
Og geologer kunne tænkes at få vinduer til en endnu dybere fortid end Yarrabubba, sagde Erickson. Forskere kan sandsynligvis ikke løsne den komplicerede historie med de ældste kendte klipper på Jorden, som er 4 milliarder år gamle, sagde han, men de har muligvis held og lykke med de gamle kerner, der er kendt som kratoner.
”De strækker sig tilbage til 2,5 til 3,5 milliarder år gamle,” sagde Erickson. "Jeg tror, teoretisk set, er det muligt at finde påvirkningskrater i dette aldersområde."
- I fotos: Virkekraterne i Nordamerika
- Hvordan jordlivet kunne komme tilbage fra en steriliserende asteroidpåvirkning
- Earth Quiz: Kender du virkelig din planet?
Mike Walls bog om søgning efter fremmed liv, "Der ude"(Grand Central Publishing, 2018; illustreret af Karl Tate), er ude nu. Følg ham på Twitter @michaeldwall. Følg os på Twitter @Spacedotcom eller Facebook.
