Die Erde hat in ihrer langen Geschichte mehrere "Schneeball" -Phasen erlebt.
(Bild: © NSF)
Wissenschaftler haben den ältesten bekannten Einschlagkrater identifiziert Erde - und die alte Struktur könnte uns sagen, wie unser Planet aus einer vor langer Zeit gefrorenen Phase hervorgegangen ist.
Der Yarrabubba-Krater, ein 70 Kilometer breites geologisches Merkmal in Westaustralien, ist 2,229 Milliarden Jahre alt, plus oder minus 5 Millionen Jahre, berichtet eine neue Studie. Das ist ungefähr die Hälfte Zeitalter der Erde selbst und 200 Millionen Jahre älter als der bisherige Rekordhalter, der 300 km breite Vredefort Dome in Südafrika.
Interessanterweise scheint der Yarrabubba-Aufprall gerade stattgefunden zu haben, als unser Planet aus einem "Schneeball Erde"Zeit, als ein Großteil des Planeten von Eis bedeckt war. Und das ist vielleicht kein Zufall, sagten Mitglieder des Studienteams.
"Das Alter des Yarrabubba-Aufpralls entspricht dem Niedergang einer Reihe von alte Vergletscherungen", Sagte Co-Autor Nicholas Timms, außerordentlicher Professor an der School of Earth and Planetary Sciences der Curtin University in Westaustralien, in einer Erklärung.
"Nach dem Aufprall fehlen seit 400 Millionen Jahren Gletscherablagerungen im Gesteinsrekord", fügte Timms hinzu. "Diese Wendung des Schicksals deutet darauf hin, dass der große Meteoriteneinschlag Einfluss gehabt haben könnte globales Klima."
Alte Krater wie Yarrabubba sind auf unserer aktiven Erde schwer zu finden. Viele werden begraben, wenn Krustenplatten untereinander tauchen, und die meisten anderen werden über die Äonen von Wind und Wasser abgenutzt.
"Yarrabubba sieht nicht einmal mehr wie ein Krater aus", sagte der Studienleiter Timmons Erickson vom Johnson Space Center der NASA in Houston und der School of Earth and Planetary Sciences der Curtin University gegenüber Space.com.
Ein anderes Wissenschaftlerteam - angeführt von Francis Macdonald, heute Geologieprofessor an der University of California in Santa Barbara - erkannte Yarrabubba bereits 2003 als solches, dank Messungen magnetischer Anomalien in der Region und des Vorhandenseins von Gesteinen, die durch einen Aufprall geschockt wurden .
Es war klar, dass der Yarrabubba-Streik vor langer Zeit stattgefunden hatte, aber sein genaues Alter war bis jetzt schwer zu bestimmen. In der neuen Studie, die heute (21. Januar) online in der Zeitschrift veröffentlicht wurde NaturkommunikationErickson und seine Kollegen analysierten winzige Stücke von Yarrabubbas schockiertem Gestein.
Insbesondere untersuchten die Forscher Körner aus Monazit und Zirkon, die durch den Aufprall umkristallisiert wurden, und maßen die jeweils enthaltenen Mengen an Uran, Thorium und Blei. Monazit und Zirkon nehmen leicht Uran auf, aber kein Blei, wenn sie kristallisieren, und Uran und Thorium zerfallen radioaktiv mit bekannten Raten zu Blei. Diese Messungen haben dem Team also mitgeteilt, wie lange es her ist, dass eine Rekristallisation stattgefunden hat.
Yarrabubbas Alter ist faszinierend, weil vor 2,229 Milliarden Jahren viel los war. Zum Beispiel hatte die Photosynthese von Cyanobakterien gerade begonnen, große Mengen Sauerstoff in die Erdatmosphäre zu pumpen, was einen dramatischen Prozess auslöste, der als der bekannt ist Großes Oxidationsereignis.
Der Planet kam auch aus einem Tiefkühlzustand heraus - einer von mehreren Schneeballphasen, die die Erde in ihrer 4,5-Milliarden-jährigen Geschichte erlebt hat - um die Zeit des Yarrabubba-Aufpralls. Um festzustellen, ob diese beiden Ereignisse möglicherweise miteinander verbunden waren, führten Erickson und seine Kollegen Computersimulationen des Yarrabubba-Streiks durch.
Dies ist kein verrückter Gedanke; Immerhin ist die katastrophale, Auswirkungen von Dinosauriern vor 66 Millionen Jahren Es wird angenommen, dass ein Großteil seiner Zerstörung durch den raschen und dramatischen Klimawandel verursacht wurde.
Die Modelle der Forscher schlugen ein 7 km breites Objekt (7 km) in eine kalte westaustralische Landschaft, die von einer Eisdecke bedeckt war, die in verschiedenen Läufen zwischen 2 und 5 km dick war. Sie fanden heraus, dass ein solcher Schlag sofort zwischen 95 und 240 Kubikkilometer Eis verdampfen und bis zu 5.400 Kubikkilometer Gesamtschmelzen verursachen würde.
Dies deutet darauf hin, dass zwischen 200 Billionen Pfund. und 440 Billionen Pfund. (90 Billionen bis 200 Billionen Kilogramm) Wasserdampf, ein starkes Treibhausgas, wurde unmittelbar nach dem Aufprall von Yarrabubba in die obere Erdatmosphäre gesprengt.
Über die atmosphärische Struktur und Zusammensetzung der alten Erde ist nicht genug bekannt, um sicher zu modellieren, wie sich diese Injektion von Wasserdampf auf das Klima ausgewirkt hätte, betonten Erickson und seine Kollegen.
"Trotzdem, wenn man das bedenkt Erdatmosphäre Zum Zeitpunkt des Aufpralls, der nur einen Bruchteil des aktuellen Sauerstoffgehalts enthielt, besteht die Möglichkeit, dass die klimatischen Zwangseffekte von H2O-Dampf, der durch einen Aufprall in Yarrabubba-Größe sofort in die Atmosphäre freigesetzt wird, global bedeutsam waren ", schrieben sie im neuen Artikel Studie.
Das Entdecken und Datieren weiterer alter Krater könnte helfen, solche Fragen zu beantworten. Und es sollte mehr solche Funktionen geben, sagte Erickson. Immerhin wurde die Erde in ihrer Jugend von weit mehr Impaktoren getroffen als jetzt. (Die neue Studie liefert übrigens keine Beweise für den ältesten bekannten Aufprall. Forscher haben Ejekta - Gesteinsbrocken gefunden, die von gesprengt wurden Asteroid oder Kometenangriffe - die bis zu 3,4 Milliarden Jahre alt sind. Die zugehörigen Krater wurden jedoch nicht identifiziert.)
Und Geologen könnten möglicherweise Fenster in eine noch tiefere Vergangenheit bekommen als die von Yarrabubba, sagte Erickson. Die Forscher können die komplizierte Geschichte der ältesten bekannten Gesteine der Erde, die 4 Milliarden Jahre alt sind, wahrscheinlich nicht entwirren, sagte er, aber sie könnten etwas Glück mit den alten Kernen haben, die als Cratons bekannt sind.
"Sie sind 2,5 bis 3,5 Milliarden Jahre alt", sagte Erickson. "Ich denke, theoretisch ist es möglich, Einschlagkrater in dieser Altersgruppe zu finden."
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