Učestali udari asteroida tijekom arhaika isisali su većinu kisika iz Zemljine atmosfere

U razdoblju poznatom kao arhaik, između 2,5 i 4 milijarde godina, Zemlju su učestalo obasipali asteroidi i kometi. Najveći među njima, širine preko 9 kilometara, bitno su izmijenili kemijski sastav našeg planeta. Sve ovo je već odavno poznato geolozima, no neriješene zagonetke ostale su u detaljima. Koliko su frekventni bili udari te kako su naknadne padavine točno utjecale na atmosferu, posebice na njenu razinu kisika?

U novom istraživanju, Nadja Drabon, docentica na Harvardovom odjelu za Zemlju i planetarne znanosti, zajedno sa članovima svog tima, sudjelovala je u analizi ostataka drevnih asteroida te modeliranju učinaka njihovih udara. Tim je dokazao da su udari bili češći nego što se ranije mislilo te da su isti odgodili akumulaciju kisika na Zemlji. Rad je objavljen u časopisu Nature Geoscience, a vodila ga je Simone Marchi, znanstvenica s Istraživačkog instituta Southwest u Boulderu, Colorado.

Oko 10 puta više udara nego što smo dosad mislili

Novi modeli pomažu znanstvenicima da bolje razumiju kako se naš planet razvio u trenutno stanje. “Kisik u atmosferi kritičan je za svako živo biće koje koristi disanje kako bi proizvelo energiju”, rekla je Drabon. “Bez akumulacije kisika u atmosferi vjerojatno ne bismo postojali.”

Istraživači su otkrili da postojeći modeli podcjenjuju učestalost asteroidnih i kometnih udara na Zemlji. Novi izračuni ukazuju na mnogo višu stopu udara (oko 10 puta veću od trenutnih modela) odnosno na značajne nalete otprilike svakih 15 milijuna godina.

https://kozmos.hr/je-li-ikad-otkriveno-svemirskog-stijenje-porijeklom-sa-zemlje/

Rastapanje i isparavanje stijena

Znanstvenici su došli do te brojke, analizirajući ono što naizgled djeluju kao najobičniji komadi stijena. Zapravo se radi o drevnim dokazima, stijenama poznatim kao sferule, nastale u silovitim udarima asteroida ili kometa na Zemlji.

Velike količine energije koje su se oslobađale tijekom takvih udara, izazvale su topljenje i isparavanje stijena prisutnih u Zemljinoj kori. Nastajali su veliki oblaci u kojima je ubrzo došlo do kondenzacije i hlađenja kapljica stijena. Nakon toga, ove male čestice padale bi natrag na Zemlju poput zrna pijeska, ponovno se taložeći u kori.

Danas ih je teško pronaći jer je sloj koji sačinjavaju u stijenama širok tek nekoliko centimetara. “U osnovi idete na duga planinarenja i gledate svaku stijenu koju možete pronaći zato jer su čestice nastale udarom prilično malene”, objašnjava Drabon. “Stvarno ih je lako promašiti.”

Znanstvenici su ipak imali mnogo sreće u posljednje vrijeme kada je u pitanju potraga za sferulama. “U posljednjih nekoliko godina pronađeni su dokazi za brojne udare koji ranije nisu bili poznati”, tvrdi Drabon.

Novi slojevi sferula pomogli su u otkrivanju značajnog broja nepoznatih udara tijekom rane faze Zemljinog postojanja. To je omogućilo timu Istraživačkog instituta Southwest da ažurira trenutne modele te spozna kako je stopa udara podcijenjena.

Udari su isisali većinu kisika iz atmosfere

Istraživači su zatim pokušali izraditi model preko kojeg bi mogli saznati kako su svi ti udari utjecali na atmosferu planeta. Model je pokazao da su akumulirani učinci udara objekata većih od 9 kilometara, vjerojatno isisali većinu kisika iz atmosfere. Ovi su nalazi u skladu s geološkim zapisima koji pokazuju da su razine kisika u atmosferi varirale, ali su ostale relativno niske u ranom arhaiku. To je bio slučaj sve do prije otprilike 2,4 milijardi godina, kada su se naleti asteroida i kometa usporili.

Zemlja je tada prošla kroz veliku promjenu u površinskoj kemiji koju je potaknuo rast razine kisika (Veliki oksidacijski događaj). “Kako je vrijeme odmicalo, udari su postali sve rjeđi i presitni da bi mogli značajno promijeniti razinu kisika nakon Velikog oksidacijskog događaja”, izjavila je Marchi. “Zemlja je tada krenula svojim putem kako bi postala ono što je danas.”

https://kozmos.hr/u-sudaru-planeta-u-svemiru-jedan-gubi-svoju-atmosferu/

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

–t.me/kozmoshr

Izvori:

Marchi, S., Drabon, N., Schulz, T. et al. Delayed and variable late Archaean atmospheric oxidation due to high collision rates on Earth. Nat. Geosci. (2021). https://doi.org/10.1038/s41561-021-00835-9

Anonymus (21. listopada 2021.), How asteroid, comet strikes may have delayed evolution of the atmosphere, Harvard University, Phys.org (pristupljeno 26. listopada 2021.)