Komeetat vierailevat sisäisessä aurinkokunnassa ja lähtevät hyvästelemättä. Ehkä ne jättävät jälkeensä pölyjäljen, ja kun Maa kulkee sen läpi, saamme kauniin valoshown yötaivaalla meteorisuihkun muodossa. Samoin asteroidit kulkevat usein ohi, vaikka ne eivät jätä meille pyroteknistä näyttöä.
Joskus nämä kiviset tunkeilijat suuntaavat suoraan kohti Maata. Ja kun he tekevät niin, tulokset voivat olla katastrofaalisia, kuten kun asteroidi törmäsi Maahan noin 66 miljoonaa vuotta sitten pyyhkien pois dinosaurukset ja 75 % maapallon elämästä. Muina aikoina se ei ole aivan yhtä katastrofaalista, mutta silti tuhoisaa, kuten noin vuonna 2350 eKr., jolloin hajoavan komeetan roskat ovat saattaneet aiheuttaa muinaisen valtakunnan romahtaminen.
Mutta riippumatta näiden yksittäisten tapahtumien vakavuudesta, johtopäätös on kristallinkirkas: Maan historia on kietoutunut avaruuskivien tuloon ja menemiseen. Todisteita on ympärillämme, tavallaan.
Riittävän suuret kivet jättävät valtavia kraattereita, ja vaikka maapallo on hyvä pyyhkimään kraattereita, tiedemiehet löytävät niitä yhä paremmin, mistä on osoituksena dinosaurusten lopun löytö. Chicxulub-iskukraatteri alkaen 66 mya. Ja jos pienempiä kiviä putoaa maan päälle meidän aikanamme, niitä voi löytää istumasta pinnalla, varsinkin aavikoissa tai Etelämantereella tai arktisella alueella.
Tutkijat löytävät yhä paremmin kraattereita, vaikka ne olisivat haudattu Grönlannin jään alle. Aiemmin löydetty Hiawatha-kraatteri on vasemmassa yläkulmassa ja vasta löydetty kraatteri lähellä oikeaa alareunaa. Kuvan luotto: J.A. MacGregor et. al. 2019
Mutta entä pienet, muinaiset mikrometeoriitit? Eikö heillä ole myös tarinaa kerrottavana? Tietysti he tekevät, mutta sitä on vaikea tulkita.
Aurinkokuntamme on rauhoittunut ajan myötä. Aikaisempina aikakausina oli enemmän kaaosta ja enemmän kiviä suhisi ympärillä. Kaukaisessa menneisyydessä on täytynyt olla enemmän maapalloa muokkaavia vaikutuksia, sekä valtavia ja katastrofaalisia että pieniä ja lisäyksiä. Miten nuo tapahtumat muovasivat elämää maan päällä?
Tämä kysymys kiehtoo professori Birger Schmitziä Lundin yliopistosta Ruotsista. Professori Schmitz teki postdocin Luis ja Walter Alvarezin johdolla. Isä ja poika -tiimi löysi iridium-rikkaan tuhkakerroksen. K-Pg raja . Tämä kerros oli seurausta dinosauruksia tappavan asteroidin törmäyksestä nykypäivän Yucatanin niemimaalla. Iridiumkerroksen löytäminen oli keskeinen todiste tämän vaikutuksen vakavuudesta.
Valkoinen viiva merkitsee K-Pg-rajaa paljastuneessa kalliossa Trinidad Lake State Parkissa Coloradossa. Kuvan luotto: Muokannut User:Geologyguy (lisätty rivi ilmaisemaan liitukauden ja paleogeenin rajaa) – Alkuperäinen kuva on ottanut ja ladannut User:Nationalparks, CC BY-SA 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/ index.php?curid=42672785
Schmitz on jatkanut samankaltaista tutkimusta tieteellisellä urallaan. Tuoreessa artikla Schmitz sanoi Horizonissa, EU:n Research and Innovation Magazine -lehdessä, 'heidän löytämiseensa saakka elämän evoluutiota ja Maan historiaa pidettiin melkein aina suljettuna järjestelmänä', sanoi professori Schmitz. 'Minua kiehtoi yrittäessään yhdistää avaruudessa tapahtuvaan siihen, mitä maan päällä tapahtuu.'
Nyt hän etsii todisteita muinaisista vaikutuksista pienessä mittakaavassa. Noin 1990 lähtien professori Schmitz on etsinyt mikrometeoriittien törmäysfossiileja, ja kaikki alkoi kalkkikiven louhos Ruotsissa .
Tuo louhos tuottaa lattialaattoja, ja kun työntekijät löytävät niistä tummia epäpuhtauksia, he heittävät ne louhoksen jätealueelle. Mutta kuten käy ilmi, nämä viat ovat todisteita mikrometeoriiteista, jotka osuivat Maahan noin 470 miljoonaa vuotta sitten. Professori Schmitz oli mukana kirjoittamassa a tutkimus paperi näillä mikrometeoriiteilla vuonna 2016.
Nyt kun työntekijät louhoksesta löytävät laattoja, jotka näyttävät sisältävän mikrometeoriittia, he hälyttävät prof. Schmitziä. Noin neljä tai viisi kertaa vuodessa he löytävät tämän kaltaisen laatan, jossa on muutaman senttimetrin halkaisijaltaan musta tahra. Aluksi Schmitz ajatteli, että tämän tyyppisiä fossiloituneita meteoriitteja saattaa olla muissa louhoksissa, mutta kuten käy ilmi, Ruotsin louhos on erityinen.
Fossiiliset meteoriitit Ordovikian puolivälin ajalta, noin 460 miljoonaa vuotta sitten, osoittavat, että Maahan saattoi osua tuolloin tapahtuneen asteroiditörmäyksen roskat. Kuvan luotto – Birger Schmitz
Aika on avain. Lopulta kalkkikiveksi muodostuvan sedimentin on rakennettava hitaasti vesistön pohjalle pitkän ajan kuluessa. Tämä mahdollistaa enemmän mikrometeoriittien uppoamisen siihen.
Kerättyään 10 vuotta mikrometeoriittifossiileja louhoksesta Schmitzillä oli niitä noin 50; paljon, hän ajatteli. Hän teki joitain laskelmia ja otti työntekijöiden vuosittain louhiman kiven määrän jaettuna löydettyjen mikrometeoriittien määrällä. Tulokset olivat kiehtovia: tämän mukaan mikrometeoriitteja putosi kalkkikiven muodostuessa noin 100 kertaa enemmän kuin nykyään.
Välittömästi mieleen tuleva kysymys on, miksi? Mitä tapahtui, että niitä oli niin paljon mikrometeoriitteja?
'On olemassa yksi hyvin todennäköinen skenaario: jos jokin räjähtää avaruudessa ja hajoaa miljardeiksi ja miljardeiksi pieniksi paloiksi - no, mitä näimme louhoksessa, niin tapahtuisi juuri niin', Schmitz sanoi. haastatella .
Taiteilijan käsitys asteroidin törmäyksestä Marsin ja Jupiterin välisellä vyöhykkeellä. Kiitos: NASA/JPL-Caltech
Professori Schmitz ja kollegat julkaisivat a paperi vuonna 2004 osoittavat, että nämä mikrometeoriitit eivät olleet paljastuneet avaruudessa pitkään aikaan. Heidän tutkimuksensa mukaan mikrometeoriitit olivat olleet avaruudessa vain noin miljoona vuotta, mikä ei ole tähtitieteellisesti pitkä aika. Todisteena tästä oli kosmisten säteiden vaikutus mikrometeoriittifossiilien minerologiaan.
Tuossa artikkelissa kirjoittajat kirjoittivat, että 'Erittäin suuret törmäykset asteroidivyöhykkeellä voivat väliaikaisesti johtaa meteoriittien törmäysnopeuden huomattavaan lisääntymiseen Maahan. Ratasimulaatiot ennustavat, että tällaisten tapahtumien fragmentit voivat saapua huomattavasti nopeammin kuin nykyään putoavien meteoriittien tyypilliset kulkuajat, koska joissakin suurissa törmäyksissä osa roskista siirtyy suoraan resonoivalle kiertoradalle Jupiterin kanssa. He myös päättelivät, että 'Fossiiliset meteoriitit Etelä-Ruotsissa ovat siis todennäköisesti peräisin sisäisestä pääasteroidivyöhykkeestä.'
Näiden pienten mikrometeoriittifossiilien tutkiminen saattaa tuntua kaukana dinosaurukset tuhonneen Chicxulub-iskutapahtuman kaltaisten asioiden tutkimisesta. Mutta tarinan juoni sisältää enemmän kuin vain huipentuma. Koko matkan ajan maapalloa muovasivat tapahtumat, kuten törmäävät asteroidit ja niistä johtuva mikrometeoriittisade.
Kun asteroidi osui Yucatanin alueelle noin 66 miljoonaa vuotta sitten, se laukaisi dinosaurusten sukupuuttoon. Kiitokset: NASA/Don Davis
Piti olla parempi tapa kuin odottaa, että louhoksen työntekijät löytävät nämä mikrometeoriitit. Siellä oli, ja se keskittyi kromiitti , erittäin kestävä mineraali, jota esiintyy mikrometeoriiteissa. 'Se on erittäin kestävä, se selviää kaikesta', professori Schmitz sanoi haastattelussa.
Sitten tuli EU:n tieteellinen projekti nimeltä Astrogeobiosfääri . 'Tässä hankkeessa kehitetään arkean ja kenotsoisen hitaasti muodostuneiden sedimenttien jäännösmineraalien käyttöä aurinkokunnan ja kosmoksen tapahtumien jäljittäjinä ja selvitetään tällaisten tapahtumien mahdollista suhdetta elämän evoluution ja ympäristön muutoksen välillä maapallolla.' hankkeen verkkosivuilla kerrotaan.
Mutta jäljitysaineiden löytäminen kaikesta tuosta kivestä olisi valtava työmäärä. Ensinnäkin Schmitz otti 5 kg kiviä ja liuotti sen happoon ja löysi 10 pientä fragmenttia maan ulkopuolisesta kromiitista. Schmitz ja hänen tiiminsä tekivät tämän vielä useita kertoja louhoksen eri stratrigrafisissa kerroksissa. He havaitsivat, että noin 466 myaa, maan ulkopuolisen kromiitin määrä kivessä lisääntyi valtavasti.
Kuva meteoriitista Ruotsin louhoksesta. Sen koko on 8 × 6,5 × 2 cm. Sitä ympäröi harmaa pelkistyssädekehä muuten punaisessa kalkkikivessä. Happea kului, kun meteoriitti säällä merenpohjassa. Kuvan kolikon halkaisija on 2,5 cm. Kuvan luotto: Schmitz et al, 2016.
Vuonna 2019 Schmitz ja hänen kollegansa julkaisi paperin esittelemällä tuloksiaan. Nämä pienet kromiittirakeet mikrometeoriittifossiilien sisällä kertoivat tarinaansa. Schmitzin ja tuon artikkelin muiden tekijöiden mukaan 'epätavalliset pölymäärät koko sisäisessä aurinkokunnassa yli 2 miljoonan vuoden aikana L-kondriitin hajoamisen jälkeen jäähdyttivät maapalloa ja laukaisivat Ordovician jäähuoneolosuhteet, merenpinnan laskun ja suuret eläimistön vaihtumiset. the Suuri Ordovician biodiversifikaatiotapahtuma .'
Joten nämä ruotsalaisesta kalkkikivilouhoksesta vahingossa löydetyt pienet mikrometeoriittifossiilit ovat jäänteitä satoja miljoonia vuosia sitten tapahtuneesta avaruudessa tapahtuneesta tapahtumasta, joka todennäköisesti muovaili elämän kulkua maapallolla.
Työ jatkui. Schmitz on liuottanut toiset 20 tonnia louhoskiveä happoon, mutta useista louhoksista yhden louhoksen sijaan. Jokainen näyte edustaa eri ajanjaksoa Maan syvässä menneisyydessä. Schmitz haluaa pystyä kartoittamaan, kuinka avaruuspölyn saapuminen Maahan on muuttunut ajan myötä.
Työ on tehty, mutta tuloksia ei julkaista vielä vähään aikaan. Schmidt sanoo, että nämä mikrometeoriitit paljastavat jatkuvasti uusia todisteita Maan menneisyydestä. '(Monet) näistä meteoriiteista ovat yhtä erilaisia kuin nykyään putoavat meteoriitit, kuin joitain tuolloin eläviä eläimiä verrataan tämän päivän eläimiin', Schmitz kertoi Horizonille.
Sininen marmorikuva maasta Apollo 17:stä. Aurinkokunnan kaukaiset tapahtumat ovat muokanneet elämän kulkua maapallolla menneisyydessä ja tulevat olemaan myös tulevaisuudessa. Mitä voimme tehdä asialle? Kiitos: NASA
Vaikka me kamppailemme selviytyäksemme omasta uudesta voimastamme muokata maapallon ilmastoa, meidän hallinnassamme olevat voimat ohjaavat tapahtumia omalla asialistallaan. Se on tapahtunut useita kertoja menneisyydessä, ja tapahtumat avaruudessa ovat saattaneet johtaa siihen varhaisten imperiumien kaatuminen . Ja meillä ei vieläkään ole integroitua historiaa kaikista noista tapahtumista, sekä maan päällä että avaruudessa.
Mutta Schmitzin kaltaisen työn myötä pääsemme lähemmäs ja lähemmäs.
Schmitzin työt saattavat kaikki katsoa menneisyyteen, ja se on kiehtovaa. Mutta se viittaa myös tulevaisuuteen. Se osoittaa, että olemme avaruuden kaukaisten tapahtumien armoilla, jotka laskeutuvat ovellemme.
Voimme istua täällä maan päällä toivoen ja puristaen helmiämme, tai voimme valmistella .
Lisää:
- Horisontti-artikkeli: Avaruuspölyfossiilit tarjoavat uuden ikkunan Maan menneisyyteen
- Tutkimus paperi: Maan ulkopuolinen laukaisin keski-ordovikian jääkaudelle: L-kondriittisen emäkehon hajoamisen aiheuttama pöly
- Universumi tänään: Tämän kesän asteroidi läheltä piti -avaruus auttoi Greenlight NASA:n NEOCam-tehtävää etsimään taivaalta tappavia avaruuskiviä