Hvordan vi opdagede, at en asteroidekollision i rummet for 466 m år siden booster livet på Jorden

Der skete noget mystisk for næsten en halv milliard år siden, der udløste en af ​​de vigtigste ændringer i livets historie på Jorden. Pludselig, der var en eksplosion af arter, med hvirvelløse dyrs biodiversitet stigende fra et meget lavt niveau til noget, der ligner det, vi ser i dag. Den mest populære forklaring på denne "store ordoviciske biodiversifikationsbegivenhed" er, at den var et resultat af en ubehagelig varm jordafkøling og til sidst på vej ind i en istid.

Men hvad udløste egentlig ændringen i temperatur? I vores nye blad, udgivet i Videnskabens fremskridt , vi viser, at dets begyndelse faldt nøjagtigt sammen med det største dokumenterede asteroideopbrud i asteroidebæltet i løbet af de sidste to milliarder år, forårsaget af en kollision med en anden asteroide eller en komet. Selv i dag, næsten en tredjedel af alle meteoritter, der falder på Jorden, stammer fra opløsningen af ​​denne 150 kilometer brede asteroide mellem Jupiter og Mars.

Efter denne begivenhed, enorme mængder støv ville have spredt sig gennem solsystemet. Den blokerende virkning af dette støv kunne delvist have forhindret sollys i at nå Jorden - hvilket førte til køligere temperaturer. Vi ved, at dette indebar, at klimaet ændrede sig fra at være mere eller mindre homogent til at blive opdelt i klimazoner – fra arktiske forhold ved polerne til tropiske forhold ved ækvator. Den høje mangfoldighed blandt hvirvelløse dyr, herunder grønne alger, primitive fisk, blæksprutter og koraller, kom som en tilpasning til det nye klima.

svensk havbund

Vores beviser kommer fra detaljerede undersøgelser af havbundens sedimenter af ordoviciums alder (485-443m år siden) eksponeret ved Kinnekulle i det sydlige Sverige og Lynna-floden nær St. Petersborg i Rusland. I et stenbrud ved Kinnekulle, vi fandt mere end 130 "fossile meteoritter" - klipper, der faldt på Jorden i oldtiden, som blev indlejret i havbundens sedimenter og blev bevaret ligesom dyrefossiler.

Alle på nær én af disse fossile meteoritter, som er op til 20 cm i diameter, har den samme sammensætning - de er alle affald fra den samme kollision. Ja, de var lavet af samme type materiale som den store asteroide, der brød op i asteroidebæltet på det tidspunkt. Den anden meteorit stammer sandsynligvis fra det mindre legeme, der ramte den store asteroide.

Vi ved, at asteroidekollisionen fandt sted for 466 m år siden. Dette kan dateres ved at se på isotoper (varianter af kemiske grundstoffer med et andet antal neutroner i kernen) i nyligt faldne meteoritter fra det ordoviciske asteroideopbrud. De fossile meteoritter i stenbruddet skal derfor repræsentere det materiale, der umiddelbart efter bruddet blev transporteret til Jorden. Og i betragtning af det store antal meteoritter, som vi fandt på havbunden, vi kan vurdere, at meteoritterstrømmen til Jorden må have været størrelsesordener højere dengang, end den er i dag.

Men hvordan ved vi, at dette bombardement skabte en enorm mængde støv, der sænkede temperaturen? Vi undersøgte også fordelingen af ​​meget finkornet, mikrometerstort støv i de sedimentære lag. Vi kunne fastslå, at det havde en udenjordisk oprindelse ved at påvise helium og andre stoffer inkorporeret i sedimenterne, som kun kunne forklares ved, at solvinden havde bombarderet støvet, berige det med disse elementer på vej til Jorden.

Vores resultater viser tydeligt, at enorme mængder finkornet støv nåede Jorden kort efter bruddet. Og den geologiske optegnelse viser, at kort efter støvet ankom, havniveauet faldt dramatisk på verdensplan - begyndelsen af ​​istiden. Det var fordi havvandet blev overført til de høje breddegrader, hvor der dannedes store iskapper.

Resultatet var fuldstændig uventet – vi har i løbet af de sidste 25 år lænet os op ad meget forskellige hypoteser i forhold til at forstå, hvad der skete i denne periode. For eksempel, mens vi havde mistanke om, at diversificeringsbegivenheden på en eller anden måde var forbundet med asteroidens opbrud, vi troede, at de mange små asteroider, der også nåede Jorden fra bruddet, frem for støvet, havde noget med ændringerne at gøre. Det var først, da vi fik de sidste heliummålinger, at alt faldt på plads.

Lektioner til klimaforskning

Den globale opvarmning fortsætter som følge af kuldioxidemissioner, og temperaturstigningen er størst på høje breddegrader. Ifølge det mellemstatslige panel om klimaændringer, vi nærmer os en situation, der minder om de forhold, der herskede forud for asteroidekollisionen for 466 m år siden. Klart, at fortsætte på den rute vil ikke være godt for biodiversiteten.

I det sidste årti eller deromkring, forskere har diskuteret forskellige kunstige metoder til at afkøle Jorden i tilfælde af en større klimakatastrofe. En løsning ville være at placere asteroider, meget ligesom satellitter, i kredsløb om Jorden på en sådan måde, at de kontinuerligt frigiver fint støv og dermed delvist blokerer for det opvarmende sollys.

Vores resultater viser for første gang, at sådant støv til tider har afkølet Jorden dramatisk, giver håb om, at det kunne være en levedygtig kunstig løsning. Vores undersøgelser kan give en mere detaljeret, empirisk-baseret forståelse af, hvordan dette fungerer, som kan bruges til at skabe og evaluere computermodeller af sådanne begivenheder.

Men i en overskuelig fremtid, der er ingen anden måde at tackle klimaforandringerne på end at reducere vores CO2-emissioner. Ultimativt, det er den eneste måde at bevare det spektakulære løft i livets mangfoldighed, der skete for alle de 466 millioner år siden.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.