Βραχώδης θησαυρός δισεκατομμυρίου ετών

Φάρος Stoer Head στη βορειοδυτική ακτή της Σκωτίας.

Πριν από 1 δισεκατομμύριο χρόνια, ένας μετεωρίτης χτύπησε τη Σκωτία και επηρέασε τη ζωή στη Γη

Ανακαλύψαμε ότι ένας μετεωρίτης χτύπησε τη βορειοδυτική Σκωτία πριν από 1 δισεκατομμύριο χρόνια, 200 εκατομμύρια χρόνια αργότερα από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως. Τα αποτελέσματά μας δημοσιεύονται  στο περιοδικό Geology.

Αυτή η επίδραση ευθυγραμμίζεται πλέον με μερικά από τα πρώτα γνωστά, χερσαία, μη θαλάσσια μικροβιακά απολιθώματα της Γης και προσφέρει νέες γνώσεις για το πώς οι πτώσεις μετεωριτών μπορεί να έχουν διαμορφώσει το περιβάλλον και τη ζωή στον πλανήτη μας.

Ένας βραχώδης θησαυρός

Τα πετρώματα της Τορριδονίας της βορειοδυτικής Σκωτίας θεωρούνται πολύτιμα από τους γεωλόγους ως μερικά από τα καλύτερα αρχεία των αρχαίων λιμνών και ποταμών που υπήρχαν πριν από ένα δισεκατομμύριο χρόνια.

Αυτά τα υδάτινα σώματα φιλοξενούσαν μικροβιακά οικοσυστήματα που αποτελούνταν από ευκαρυωτικά . Τα ευκαρυωτικά είναι μονοκύτταροι οργανισμοί με πολύπλοκες εσωτερικές δομές που είναι οι πρόγονοι όλων των φυτών και των ζώων.

Αλλά τα περιβάλλοντα των Τορριδώνων και οι σχετικές μικροβιακές κοινότητες διαταράχθηκαν δραματικά όταν ένας μετεωρίτης χτύπησε τον πλανήτη.

Μια πανοραμική θέα του Stac Fada Member από drone αποκαλύπτει πανύψηλα τεμάχια ψαμμίτη που διατηρούν παγωμένη στο χρόνο μια πρόσκρουση μετεωρίτη. Κοιτάξτε προσεκτικά και θα εντοπίσετε αριθμούς σε κλίμακα, που επισκιάζονται από το χαοτικό συνονθύλευμα θραυσμάτων βράχων που είναι τυλιγμένα σε συντρίμμια από την πρόσκρουση. Από Tony Prave.

Το αρχείο αυτού του συμβάντος διατηρείται σε μια γεωλογική ενότητα γνωστή ως Stac Fada Member.Αποτελείται από ασυνήθιστα στρώματα θραυσμάτων βράχων που έχουν σπάσει και λιώσει από την πρόσκρουση.

Επίσης, το πιο σημαντικό είναι ότι υπάρχουν ορυκτά που έχουν αλλοιωθεί από το σοκ και μοιάζουν πολύ με αυτά που βρίσκονται σε διάσημα σημεία πρόσκρουσης όπως το Chicxulub (Μεξικό) και το Sudbury (Καναδάς).

Στην περίπτωση του Stac Fada, αυτά τα ορυκτά κατακλύστηκαν από ροές θρυμματισμένων πετρωμάτων υψηλής ενέργειας που άγγιζαν το έδαφος, οι οποίες προκλήθηκαν από την πρόσκρουση που εξαπλώθηκε σε όλο το αρχαίο τοπίο.

Αυτό που είναι συναρπαστικό σχετικά με τη νέα μας ημερομηνία για την πρόσκρουση στο Stac Fada είναι ότι πλέον συμπίπτει σε ηλικία με μικροαπολιθώματα που έχουν διατηρηθεί αλλού στα πετρώματα της Τορριδονίας.

Αυτό εγείρει μερικά ενδιαφέροντα ερωτήματα. Για παράδειγμα, πώς επηρέασε η πτώση του μετεωρίτη τις περιβαλλοντικές συνθήκες στις οποίες βασίζονταν αυτά τα πρώιμα μη θαλάσσια μικροβιακά οικοσυστήματα;

Ανακαλύπτοντας την ημερομηνία

Ο προσδιορισμός του πότε χτύπησε ένας μετεωρίτης δεν είναι εύκολη υπόθεση.

Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ορυκτά για να περιορίσουμε την ηλικία, αλλά πρέπει να είναι του σωστού είδους. Σε αυτήν την περίπτωση, σημαίνει κάτι που δεν έχει αλλοιωθεί υπερβολικά από την έντονη θερμότητα, την πίεση και τα υγρά που δημιουργούνται από την πρόσκρουση, αλλά είναι αρκετά ανθεκτικό ώστε να επιβιώσει από τις καταστροφές του βαθύτερου γεωλογικού χρόνου.

Κατάλληλα ορυκτά είναι εξαιρετικά σπάνια, αλλά βρήκαμε μερικά στα πετρώματα Stac Fada. Το ένα ήταν ο ρεϊδίτης , ένα ορυκτό που σχηματίζεται μόνο υπό ακραία πίεση. Το άλλο ήταν το κοκκώδες ζιρκόνιο , ένα ορυκτό που περιέχει ουράνιο και σχηματίζεται από τεράστιες θερμοκρασίες κρούσης.

Εικόνα ηλεκτρονικού μικροσκοπίου ενός χτυπημένου ζιρκονίου: το μπλε είναι κοκκώδες ζιρκόνιο, το κόκκινο είναι ρεϊδίτης που σχηματίστηκε υπό ακραία πίεση από πρόσκρουση μετεωρίτη. Από Timmons Erickson.

Αυτά τα ορυκτά είναι, στην πραγματικότητα, μικροσκοπικά χρονόμετρα των οποίων τα ρολόγια αρχίζουν να «χτυπούν» τη στιγμή που σχηματίζονται. Αν και αυτά τα ρολόγια συχνά καταστρέφονται κατά τη διάρκεια της πρόσκρουσης και του επακόλουθου παλμού θερμότητας, χρησιμοποιήσαμε μαθηματική μοντελοποίηση για να προσδιορίσουμε την πιο πιθανή ώρα πρόσκρουσης.

Μαζί, αυτές οι τεχνικές υποδείκνυαν με συνέπεια ένα γεγονός 1 δισεκατομμυρίου ετών, όχι 1,2 δισεκατομμυρίων ετών όπως είχε προταθεί προηγουμένως. Δεδομένων τόσο μεγάλων χρονικών διαστημάτων, μια αλλαγή 20% στην ηλικία μπορεί να μη φαίνεται δραματική.

Ωστόσο, η νέα εποχή δείχνει ότι ο χρόνος της πρόσκρουσης συμπίπτει με τα πρώιμα μη θαλάσσια ευκαρυωτικά απολιθώματα. Συμβαδίζει επίσης με ένα σημαντικό γεγονός σχηματισμού βουνών . Αυτό σημαίνει ότι οι μορφές ζωής της Τορριδώνας έπρεπε να αντιμετωπίσουν σημαντικά φαινόμενα που αλλοίωσαν το περιβάλλον.

Γιατί αυτό είναι σημαντικό για εσένα, εμένα και τη ζωή γενικότερα

Η προέλευση της ζωής είναι μια εξαιρετικά πολύπλοκη διαδικασία που πιθανότατα ξεκίνησε με μια σειρά από προ-βιοτικές χημικές αντιδράσεις.

Ενώ πολλά παραμένουν άγνωστα, είναι ενδιαφέρον το γεγονός ότι δύο αρχαίες προσκρούσεις μετεωριτών, η πρόσκρουση στον Βόρειο Πόλο, ηλικίας 3,5 δισεκατομμυρίων ετών, στη Δυτική Αυστραλία και τώρα η κοίτη Stac Fada, ηλικίας 1 δισεκατομμυρίου ετών, στη βορειοδυτική Σκωτία, συμβαίνουν κοντά σε σημαντικά ορόσημα στο αρχείο απολιθωμάτων.

Η πρόσκρουση στον Βόρειο Πόλο συμβαίνει σε μια ακολουθία πετρωμάτων που περιέχουν στρωματόλιθους, μερικά από τα παλαιότερα γνωστά απολιθώματα που θεωρούνται ενδεικτικά μικροβιακής ζωής .

Αυτά τα κυματιστά στρώματα στα πετρώματα του Torridon σχηματίστηκαν από αρχαίες μικροβιακές κοινότητες, στοιχεία που αποδεικνύουν την ύπαρξη ορισμένων από τις πρώτες μορφές ζωής στην ξηρά. Από Τόνι Πρέιβ.

Κάθε μορφή ζωής απαιτεί ενέργεια. Οι πρώτες μορφές ζωής πιστεύεται ότι σχετίζονται με ηφαιστειακές υδροθερμικές πηγές. Οι προσκρούσεις προσφέρουν μια πιθανή εναλλακτική λύση . Οι άμεσες συνέπειες μιας πρόσκρουσης μετεωρίτη είναι ακραίες και εχθρικές και θα σας καταστρέψουν την ημέρα. Αλλά οι μακροπρόθεσμες επιπτώσεις θα μπορούσαν να υποστηρίξουν βασικές βιολογικές διεργασίες.

Ο μετεωρίτης προσκρούει σε σπασμένο βράχο, δημιουργεί υδροθερμικά συστήματα μακράς διαρκείας και σχηματίζει λίμνες κρατήρων που επιτρέπουν τη συγκέντρωση σημαντικών συστατικών για τη ζωή, όπως άργιλοι, οργανικά μόρια και φώσφορος. Ο τελευταίος είναι βασικό στοιχείο για όλες τις μορφές ζωής.

Στη Σκωτία, η πρόσκρουση του Stac Fada βρίσκεται μέσα σε ένα αρχαίο ποτάμιο και λιμναίο περιβάλλον που φιλοξενούσε μικροβιακά οικοσυστήματα που αποίκιζαν τη γη. Αυτό που κάνει τις αποθέσεις πρόσκρουσης του Stac Fada συναρπαστικές είναι ότι, σε αντίθεση με τις περισσότερες άλλες προσκρούσεις στη Γη, διατηρούν τα περιβάλλοντα στα οποία έζησαν αυτοί οι πρωτοπόροι οργανισμοί αμέσως πριν από την πρόσκρουση.

Επιπλέον, τα ιζήματα της πρόσκρουσης θάφτηκαν στη συνέχεια καθώς αποκαταστάθηκαν μη θαλάσσια μικροβιακά ενδιαιτήματα. Έτσι, τα πετρώματα Stac Fada παρέχουν μια ευκαιρία να δούμε πώς η μικροβιακή ζωή ανέκαμψε από την πρόσκρουση.

Οι εξωγήινοι επισκέπτες με τη μορφή συγκρούσεων μετεωριτών μπορεί όχι μόνο να έχουν σημαδέψει την επιφάνεια της Γης, αλλά και να έχουν διαμορφώσει το μέλλον της, μετατρέποντας καταστροφικά γεγονότα σε φυσικούς κρατήρες-λίκνο ζωής .

Συγγραφείς

1.Κρις Κερκλάντ

Καθηγητής Γεωχρονολογίας, Πανεπιστήμιο Curtin

2.Τίμονς Έρικσον

Επισκέπτης Ερευνητής, Σχολή Γης και Πλανητικών Επιστημών, Πανεπιστήμιο Curtin

3.Τόνι Πράιβ

Ομότιμος Καθηγητής, Σχολή Γεωλογικών και Περιβαλλοντικών Επιστημών, Πανεπιστήμιο St Andrews

https://theconversation.com/1-billion-years-ago-a-meteorite-struck-scotland-and-influenced-life-on-earth-254285