Jorden har opplevd flere "snøball" -faser i løpet av sin lange historie.
(Bilde: © NSF)
Forskere har identifisert det eldste kjente påvirkningskrateret på Jord - og den eldgamle strukturen kunne fortelle oss hvordan planeten vår dukket opp fra en for lenge siden frossen fase.
Yarrabubba Crater, et geologisk trekk på 70 kilometer (70 kilometer) i Vest-Australia, er 2.229 milliarder år gammelt, pluss eller minus 5 millioner år, rapporterer en ny studie. Det er omtrent halvparten av jordens alder seg selv og 200 millioner år eldre enn den forrige rekordholderen, den 300 mil brede (300 km) Vredefort-kuppelen i Sør-Afrika.
Interessant synes Yarrabubba-påvirkningen å ha skjedd akkurat da planeten vår begynte å komme ut av en "Snowball Earth"periode, hvor store deler av planeten var dekket av is. Og det kan ikke være en tilfeldighet," sa studieteammedlemmene.
"Alderen på Yarrabubba-påvirkningen stemmer overens med bortfallet av en serie med gamle isbreer, "sa medforfatter Nicholas Timms, førsteamanuensis ved School of Earth and Planetetary Sciences ved Curtin University i Vest-Australia, i en uttalelse.
"Etter påvirkningen er isbunnsavsetninger fraværende i fjellrekorden i 400 millioner år," la Timms til. "Denne skjebnen til skjebnen antyder at den store meteorittpåvirkningen kan ha påvirket globalt klima."
Gamle kratere som Yarrabubba er vanskelig å finne på vår aktive jord. Mange blir begravd når jordskorpeplater dykker under hverandre, og de fleste andre blir slitt bort av vind og vann over eonene.
Faktisk "Yarrabubba ser ikke lenger ut som et krater," fortalte studiens hovedforfatter Timmons Erickson, fra NASAs Johnson Space Center i Houston og Curtin University's School of Earth and Planetetary Sciences, til Space.com.
Men et annet team av forskere - ledet av Francis Macdonald, nå geologiprofessor ved University of California Santa Barbara - anerkjente Yarrabubba som sådan allerede i 2003, takket være målinger av magnetiske anomalier i området og tilstedeværelsen av bergarter sjokkerte av en påvirkning .
Det var tydelig at streiken i Yarrabubba skjedde for lenge siden, men den eksakte alderen hadde holdt seg unnvikende til nå. I den nye studien, som ble publisert online i dag (21. januar) i tidsskriftet Naturkommunikasjon, Erickson og hans kolleger analyserte bittesmå stykker av Yarrabubbas sjokkerte rock.
Spesifikt studerte forskerne korn av monazitt og zirkon som ble omkrystallisert av påvirkningen, og målte mengdene uran, thorium og bly i hver. Monazitt og zirkon tar lett opp uran, men ikke bly når de krystalliserer, og uran og thorium forfaller radioaktivt til bly med kjent hastighet. Så disse målingene fortalte teamet hvor lenge siden rekrystallisering skjedde.
Yarrabubbas alder er spennende, fordi mye skjedde for 2.229 milliarder år siden. For eksempel hadde fotosyntesen av cyanobakterier nettopp begynt å pumpe store mengder oksygen inn i jordens atmosfære, og startet en dramatisk prosess kjent som Stor oksidasjonsbegivenhet.
Planeten kom også ut av en dyp fryse - en av flere snøballfaser som Jorden har opplevd i løpet av sin 4,5-milliarder år lange historie - rundt Yarrabubba-påvirkningen. For å se om disse to hendelsene muligens kunne ha blitt koblet sammen, utførte Erickson og hans kolleger datasimuleringer av Yarrabubba-streiken.
Dette er ikke en vanvittig tanke; tross alt det katastrofale, dinosaurdrepende virkning for 66 millioner år siden antas å ha utført mye av dens ødeleggelse via raske og dramatiske klimaendringer.
Forskernes modeller smalt en 4,3 kilometer bred gjenstand (7 km) i et frigid vest-australsk landskap, en dekket av en isplate som varierte fra 2 til 5 km tykk i forskjellige løp. De fant ut at en slik streik øyeblikkelig ville fordampe mellom 23 kubikk miles og 58 kubikk miles (95 til 240 kubikk km) is og føre til opp til 1.300 kubikk miles (5.400 kubikk km) total smelting.
Dette antyder at mellom 200 billioner pund. og 440 billioner pund. (90 billioner til 200 billion kilogram) vanndamp, en kraftig klimagass, ble sprengt i jordens øvre atmosfære rett etter Yarrabubba-påvirkningen.
Erickson og hans kolleger understreket ikke nok om den eldgamle jordens atmosfæriske struktur og sammensetning for å trygt modellere hvordan denne injeksjonen av vanndamp ville ha påvirket klimaet.
"Likevel med tanke på det Jordens atmosfære på påvirkningstidspunktet inneholdt bare en brøkdel av det nåværende oksygennivået, er det fortsatt en mulighet for at de klimatiske tvangseffektene av H2O-damp som slippes øyeblikkelig ut i atmosfæren gjennom en Yarrabubba-størrelse påvirkning kan ha vært verdensomspennende, "skrev de i den nye studere.
Å oppdage og datere flere gamle kratere kan bidra til å svare på slike spørsmål. Og det burde være flere slike funksjoner der ute å finne, sa Erickson. Tross alt ble Jorden pummelert av langt flere påvirkere i ungdommen enn den gjør nå. (Forresten, den nye studien presenterer ikke bevisene for den eldste kjente virkningen. Forskere har funnet ejekta - biter av stein sprengt ut av asteroide eller komet streiker - som er opptil 3,4 milliarder år gamle. Men deres tilknyttede kratere er ikke identifisert.)
Og geologer kan tenkes å få vinduer på en enda dypere fortid enn Yarrabubba, sa Erickson. Forskere kan antagelig ikke løsrive den kompliserte historien til de eldste kjente bergarter på jorden, som er 4 milliarder år gamle, sa han, men de kan ha litt hell med de gamle kjernene kjent som kratoner.
"De strekker seg tilbake til 2,5 til 3,5 milliarder år gamle," sa Erickson. "Jeg tror, teoretisk sett, er det mulig å finne påvirkningskrater i det aldersområdet."
- I bilder: The Impact Craters of North America
- Hvordan jordelivet kunne komme tilbake fra en steriliserende asteroide innvirkning
- Earth Quiz: Kjenner du virkelig planeten din?
Mike Walls bok om leting etter fremmedliv, "Der ute"(Grand Central Publishing, 2018; illustrert av Karl Tate), er ute nå. Følg ham på Twitter @michaeldwall. Følg oss på Twitter @Spacedotcom eller Facebook.
