Niszczycielka czy stworzycielka? Planetoida, która zabiła dinozaury, stworzyła inkubator nowego życia

Około 66 milionów lat temu w Ziemię uderzyło potężne ciało niebieskie o średnicy około 10 kilometrów. Skutki tego uderzenia były katastrofalne dla ówczesnego świata – wywołało masowe wymieranie i zniknięcie około trzech czwartych gatunków roślin i zwierząt, w tym wszystkich dinozaurów nieptasich. Było to jedno z najbardziej niszczycielskich wydarzeń w historii życia na Ziemi. Pozostawiło po sobie trwały ślad w postaci gigantycznego krateru Chicxulub, który znajduje się na półwyspie Jukatan w Meksyku. Krater ma średnicę blisko 200 kilometrów i sięga głęboko w skorupę ziemską. Choć dziś jest pogrzebany pod osadami i zanurzony w wodach Zatoki Meksykańskiej, jest dla naukowców bezcennym źródłem informacji. W ramach międzynarodowej ekspedycji wiertniczej Expedition 364, badacze pobrali próbki skał, które stały się podstawą przełomowego odkrycia.

Podziemny „inkubator” życia

Choć uderzenie planetoidy kojarzy się z destrukcją, nowe badanie rzuca światło na jego zaskakująco twórczą rolę. Ogromna energia uderzenia stopiła skały i doprowadziła do pęknięć skorupy ziemskiej, co w połączeniu z wodą morską stworzyło rozległy system hydrotermalny. To środowisko, w którym gorąca woda krąży wewnątrz porowatych i spękanych skał.

Dla mikroorganizmów takie warunki – obfitość składników chemicznych, ciepło i schronienie wewnątrz skalnych porów – są idealne do życia. Naukowcy od dawna podejrzewają, że takie systemy mogły być „kolebkami życia” na wczesnej Ziemi, a nawet na innych planetach, takich jak Mars. Kluczowym pytaniem było jednak to, jak długo takie sprzyjające warunki mogły się utrzymać.

Przełomowe wyniki badania

Międzynarodowy zespół badaczy połączył zaawansowane datowanie radiometryczne próbek z krateru z symulacjami komputerowymi. Skupiono się na minerałach zwanych skaleniami potasowymi, które powstały w wyniku działania gorącej wody wewnątrz krateru.

Wnioski z badania są przełomowe. Okazało się, że system hydrotermalny w Chicxulub działał przez co najmniej 8 milionów lat po uderzeniu. To okres około cztery razy dłuższy, niż sugerowały wcześniejsze szacunki. Tym samym Chicxulub stał się najdłużej działającym systemem hydrotermalnym wytworzonym przez uderzenie asteroidy, jaki kiedykolwiek udokumentowano na Ziemi.

Jak naukowcy to sprawdzili?

Aby ustalić wiek minerałów, dr Annemarie Pickersgill zastosowała technikę zwaną datowaniem argonowo-argonowym. Pozwala ona precyzyjnie określić czas powstania minerałów na podstawie rozpadu izotopów. Analiza wykazała, że minerały te krystalizowały stopniowo i bardzo, bardzo długo – od momentu uderzenia (66 mln lat temu) aż do około 58 mln lat temu.

Z kolei dr Evangelos Christou z zespołem, przeprowadził symulacje komputerowe, które modelowały przepływ ciepła i wody pod kraterem. Nowoczesne metody pozwoliły uwzględnić dużą złożoność geologiczną i wysoką porowatość skał. Symulacje potwierdziły, że przy odpowiedniej przepuszczalności skał i naturalnym cieple wnętrza Ziemi, system mógł pozostać aktywny przez miliony lat.

Dlaczego to odkrycie jest przełomowe?

Wyniki te mają ogromne znaczenie dla naszego rozumienia początków życia. Jeśli uderzenia asteroid tworzą stabilne, gorące środowiska wodne trwające miliony lat, to nawet w bardzo mroźnych lub surowych okresach historii planet (nie tylko Ziemi), były bezpiecznymi przystaniami dla narodzin i ewolucji życia.

To także ważny drogowskaz do poszukiwań życia w kosmosie. Planety takie jak Mars są pokryte tysiącami kraterów uderzeniowych. Jeśli tam również systemy hydrotermalne działały przez miliony lat w czasach, gdy na Marsie było więcej wody, to mogą one być najlepszymi miejscami do poszukiwania śladów dawnych mikroorganizmów.

Kto wziął udział w badaniu?

Sukces tego interdyscyplinarnego przedsięwzięcia jest zasługą międzynarodowego zespołu ekspertów z kilkunastu prestiżowych ośrodków naukowych na całym świecie. Pracami kierowała dr Annemarie Pickersgill z University of Glasgow (SUERC), która odpowiadała za koordynację badań i precyzyjne datowanie próbek.

Kluczowy wkład wniósł również dr Evangelos Christou, autor symulacji hydrodynamicznych, oraz Marissa M. Tremblay z Purdue University, która zajęła się badaniem kinetyki dyfuzji gazów w minerałach.

W skład zespołu weszli naukowcy z tak uznanych instytucji jak Imperial College London, University of Texas at Austin, Stanford University, Arizona State University, University of Arizona oraz University of St Andrews. Badanie opierało się na materiałach zgromadzonych przez grupę Expedition 364 Scientists, skupiającą dziesiątki badaczy z m.in. Niemiec, Francji, Austrii, Japonii, Meksyku i Australii, którzy uczestniczyli w procesie wiercenia i dokumentowania rdzeni z krateru.

Źródło: University of Glasgow

Nasza autorka

Magdalena Rudzka

Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.