Následky dopadu obrovského meteoritu

Vědci zkoumali následky srážky Země s velkým vesmírným tělesem - ještě větším, než byl slavný meteorit, který vyhubil dinosaury. Životu na naší planetě kupodivu moc neuškodil, spíše povzbudil evoluci. (délka blogu 4 min)

To, že vývoji života na Zemi tento obří meteorit moc neuškodil, je vlastně logické.

Ke srážce Země s vesmírným tělesem došlo už před 3,26 miliardami roků. Naši planetu tehdy obývaly jednoduché organismy, které se rychle množily a měly tedy lepší výchozí podmínky k přizpůsobení změněné ekosféry. A ta se po dopadu obřího tělesa změnila opravdu drasticky.

Obrázek: ^{Ilustrace, asteroid kolidující se Zemí. Zdroj: D. Tenzler}

S2

Meteority se srážely se Zemí v minulosti opravdu často - častěji než v dnešních dobách. Odhaduje se, že obří impaktory, které měly více než 10 km v průměru, kolidovaly se Zemí nejméně každých 15 milionů roků.

Takové události měly samozřejmě obrovské následky pro mladý život, který se právě na naší planetě vyvíjel. Počítačové modely předpokládají, že impaktory, které byly větší než 440 km v průměru, mohly zničit velkou část biosféry. Vyvolaly totiž vypařování oceánu. Menší asteroidy, s průměrem kolem 190 km mohly zničit povrchový život na planetě.

Asteroid, který je hrdinou dnešního blogu, dostal název S2. Je jedním z osmi nalezených impaktních událostí, které se udály v dávné minulosti před 3,6 a 3,2 miliardami roků. Vědci je ve vzorcích hornin identifikují podle přítomnosti specifických malých kuliček, kterým se říká sféruly a které vznikají v atmosféře z vypařené horniny. Nálezy jsou pak potvrzovány izotopovými signaturami a přítomností chemických prvků, které neodpovídají pozemským hodnotám ale naopak hodnotám, které vykazují vesmírná tělesa.

Meteorit S2 měl mít průměr kolem 37 až 58 km, odhadují vědci. Hmotností odpovídal 50 až 200 násobku meteoritu, který vyhubil dinosaury.

Následky dopadu

Podobně jako při události, která vyhubila dinosaury, následovala i po dopadu S2 obří tsunami. Potvrzují to nalezené vzorky horniny. Kromě gigantické přílivové vlny ale náraz vytvořil tolik tepelné energie, že se jejím vlivem začala na naší planetě vařit povrchová voda. Materiál, který se následkem nárazu dostal do atmosféry, pak na nějakou dobu zastínil Slunce.

Gigantický meteorit rozvířil vody oceánu. Díky tomu se dostaly na povrch hlubokomořské zásoby vody, které byly tehdy velice bohaté na železo, zatímco povrchová voda už byla o železo ochuzena. To všechno se dá vyčíst ze sedimentů a jejich chemického složení.

Vědci v nich také objevili zvýšený obsah fosforu. Pravděpodobně pochází z písku a suti, které do pobřežních oblastí zaplavila přílivová vlna.

Vrstva prachu, která se dostala do atmosféry, logicky znemožnila fotosyntézu – dopad tedy nejprve neměl pro život na Zemi pozitivní následky. Postupně se ale adaptoval na nové podmínky a železo s fosforem, které se dostaly do biosféry, naopak později pozitivně ovlivnily další vývoj života na Zemi.

Po dopadu meteoritu se tedy navýšil počet jednobuněčných organismů, které se živily železem a fosforem - chemickými prvky, které byly po dopadu přítomny ve svrchních vrstvách vody.

Materiál, který se při srážce vypařil, vytvořil v atmosféře malé kuličky, které dnes vědci nacházejí v příslušných sedimentových vrstvách. Oblak vytvořený z tohoto materiálu se musel rozpínat rychlostí 9 - 19 km/s. Sféruly proto dorazily na vzdálenější místa daleko rychleji než materiál, který sem po srážce přenesla obří tsunami - nacházejí se ve vzorcích pod ním. Celkem musel proces usazování sférul a materiálu přeneseného tsunami (tato vrstva je silná 1,3 - 5 metrů) trvat jen několik dní.

Ze složení vzorků horniny vědci zjistili, že následkem srážky nejspíš nedošlo k navýšení vulkanismu na planetě.

Zvýšení teploty na planetě vyvolalo odpaření několika vrchních metrů až desítek metrů vodního sloupce, trvající zhruba rok. Odborníci našli krystaly, které by měly odpovídat materiálu dnešních solných odpařišť, používajících k získávání soli mořskou vodu.

Dá se tedy předpokládat, že následky byly pro tehdejší formy života drastické - alespoň pro ty druhy živých organismů, které se nacházely na povrchu planety a nebyly ukryty v hluboké vodě oceánů.

Protože šlo ale o jednoduché formy živé hmoty, které se rychle množí a mohou se tedy rychleji adaptovat na příslušné podmínky, srážka život spíše povzbudila. Mikroorganismy, které uměly využít nových zdrojů železa a fosforu byly ve výhodě a mohly se množit rychleji.

Celkově byl škodlivý účinek na životní prostředí jen krátkodobý, netrval déle než několik desetiletí.

^{https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2408721121#sec-3}