Znanstvenici u krateru asteroida pronašli moguće tragove drevnih mikroba

U jedinom potvrđenom udarnom krateru na Korejskom poluotoku znanstvenici su pronašli strukture koje bi mogle otkriti kako su neka od najneobičnijih mjesta na ranoj Zemlji postala pogodna za život. Riječ je o stromatolitima, slojevitim strukturama koje stvaraju mikrobne zajednice, a novi nalazi upućuju na mogućnost da su jezera nastala nakon udara asteroida bila važna staništa mikroba koji proizvode kisik.

Krater koji nije ostao samo ožiljak u tlu

Krater Hapcheon u Južnoj Koreji dosad je bio poznat kao jedini potvrđeni udarni krater na Korejskom poluotoku. Nova studija istraživača iz Korejskog instituta za geoznanost i mineralne resurse (KIGAM) sada mu daje šire značenje. U njegovu sjeverozapadnom dijelu znanstvenici su otkrili više stromatolita, promjera od približno 10 do 20 centimetara.

To je prvi put da su takve strukture pronađene na tom lokalitetu.

Stromatoliti su važni jer pripadaju najstarijim poznatim tragovima života na Zemlji. Nastaju kada mikrobne zajednice, među njima i cijanobakterije, tijekom rasta stvaraju slojevite nakupine minerala i organske tvari. Neki od tih mikroorganizama proizvode kisik fotosintezom, zbog čega su stromatoliti iznimno važni za razumijevanje rane povijesti našeg planeta.

Najstariji fosilni stromatoliti poznati su iz stijena starih najmanje 3,5 milijardi godina.

Nakon udara nastalo je toplo jezero bogato mineralima

Autori studije smatraju da stromatoliti iz Hapcheona nisu nastali u običnom jezerskom okolišu. Prema njihovoj interpretaciji, nakon udara asteroida u krateru se oblikovalo jezero u kojem je dugo djelovao hidrotermalni sustav.

Udar je rastalio dio stijena i stvorio golemo toplinsko spremište. Ta je toplina mogla dugo zagrijavati vodu u krateru, dok su okolne stijene i udarni materijal opskrbljivali jezero mineralima. Takvi uvjeti mogli su pogodovati rastu mikroba.

To je važan pomak u načinu na koji se promatraju udarni krateri. Oni se najčešće povezuju s razaranjem, požarima, seizmičkim udarima i naglim promjenama okoliša. No u određenim okolnostima, nakon početne katastrofe, krater može postati zatvoren sustav s toplom vodom, mineralima i kemijskom energijom.

U ranoj povijesti Zemlje takva su mjesta mogla imati mnogo veću ulogu nego što se donedavno pretpostavljalo.

Trag iz vremena kada se Zemljina atmosfera mijenjala

Nalaz iz Hapcheona posebno je zanimljiv jer se dotiče jednog od najvećih preokreta u povijesti Zemlje. Prije oko 2,4 milijarde godina atmosfera se počela bitno mijenjati. Količina kisika naglo je porasla u događaju koji znanstvenici nazivaju Velikim oksidacijskim događajem.

Prije toga Zemlja nije bila planet kakav poznajemo danas. U atmosferi je bilo vrlo malo kisika, a život se razvijao u uvjetima koji bi za većinu današnjih organizama bili pogubni. Mikrobi sposobni za fotosintezu postupno su mijenjali kemiju oceana, stijena i zraka.

Nova studija predlaže da su hidrotermalna jezera u udarnim kraterima mogla biti jedna od mjesta na kojima su takvi mikroorganizmi imali dobre uvjete za rast. Topla voda, minerali i zatvoren jezerski okoliš mogli su stvarati lokalne zone u kojima se kisik proizvodio prije nego što je postao znatno prisutniji u atmosferi.

Autori takva mjesta opisuju kao moguća “kisikova utočišta”. To ne znači da je krater Hapcheon izravno objasnio kako je Zemlja dobila atmosferu bogatu kisikom. Njegova je važnost u tome što pokazuje da udarni krateri nisu morali biti samo mjesta razaranja. Nakon udara, u njima su mogla nastati topla jezera u kojima su se mikrobni ekosustavi razvijali, rasli i ostavljali tragove u stijenama.

Kemija stromatolita otkrila je toplu prošlost kratera

Geokemijske analize pronađenih stromatolita podupiru tumačenje da su nastali u hidrotermalnom jezeru. Znanstvenici su u njima prepoznali tragove izvanzemaljskog materijala povezanog s udarom, kemijski potpis okolnih stijena i znakove promjena uzrokovanih vrućom vodom.

Posebno je zanimljivo što unutarnji slojevi stromatolita nose snažniji hidrotermalni potpis. To upućuje na raniju i topliju fazu njihova nastanka. Vanjski slojevi vjerojatno su se stvarali kasnije, dok se sustav postupno hladio.

Takav raspored ne izgleda kao slučajna mineralna nakupina. Više odgovara slici jezera koje je nakon udara prolazilo kroz dugotrajnu promjenu, od toplijeg i kemijski aktivnijeg okoliša prema hladnijem stanju.

“Ovo je prvi sveobuhvatan dokaz koji upućuje na to da su se stromatoliti mogli oblikovati u hidrotermalnim jezerima nastalima nakon udara asteroida”, rekao je dr. Jaesoo Lim, glavni autor istraživanja. Dodao je da su takva okruženja mogla pružiti povoljne uvjete za rane mikrobne ekosustave.

Slični krateri mogli su postojati i na mladom Marsu

Otkriće iz Koreje ima i širu astrobiološku vrijednost. Rani Mars imao je udarne kratere u kojima se zadržavala voda, a neki su mogli imati hidrotermalnu aktivnost nakon udara. Ako su takva mjesta na Zemlji mogla biti pogodna za mikrobe, slični krateri na Marsu postaju posebno zanimljivi u potrazi za tragovima nekadašnjeg života.

To nije dokaz da je život postojao na Marsu. No nalaz iz Hapcheona pomaže preciznije odrediti kakva bi mjesta vrijedilo istraživati. Krateri koji su nekada sadržavali toplu vodu, minerale i dugotrajan hidrotermalni sustav mogli bi čuvati kemijske ili teksturne tragove drevnih mikrobnih procesa.

Istraživanje se nadovezuje na rad iz 2021. godine, kada su znanstvenici KIGAM-a potvrdili da je Hapcheon udarni krater. Novi nalazi sada pokazuju da taj krater nije važan samo kao geološki trag sudara iz prošlosti, nego i kao moguće svjedočanstvo o okolišima u kojima je rani život mogao pronaći prostor za rast.

Ivan Petričević

Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.