Международная команда ученых проанализировала изотопный состав углерода и структуру горной породы в зеленокаменном поясе Барбертона, Южная Африка. Оказалось, что порода содержит следы удара гипотетического астероида S2, диаметр которого в четыре-шесть раз превышал высоту Эвереста, а масса — в 200 раз массу метеорита, уничтожившего динозавров (37–58 километров и 200 миллиардов тонн соответственно). Вероятно, S2 вызвал цунами, которое нагрело океаны и атмосферу и приостановило процесс фотосинтеза. После цунами в океане увеличились концентрации фосфора и железа, поэтому бактерии, потребляющие эти вещества, выжили и начали процветать. Вероятно, это повлияло на дальнейшее развитие жизни на Земле. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Долгое время на Земле существовали только одноклеточные бактерии и археи — микроорганизмы, не имеющие ядра и мембранных органелл. Позже на планете появились первые океаны, континенты; возникло такое явление, как тектоника плит. Ученые уже давно пытаются выяснить, как все эти этапы формирования Земли повлияли на эволюцию жизни. Особенно их интересует архейский период (от 4 до 2,5 миллиарда лет назад). В горных породах того времени зафиксировано как минимум 16 крупных столкновений с внеземными объектами, в том числе с телами диаметром более 10 километров. Эти столкновения, вероятно, имели серьезные последствия для окружающей среды.
Теперь международная команда исследователей решила узнать, как многочисленные метеориты повлияли на ранний период развития жизни на Земле. Они сосредоточились на следах удара гипотетического астероида S2 диаметром 37–58 километров — в четыре-шесть раз больше высоты горы Эверест. Он был в 200 раз массивнее метеорита, уничтожившего динозавров, — вероятно, его масса составляла около 200 миллиардов тонн.
Ученые нашли следы астероида в зеленокаменном поясе Барбертона в Южной Африке. Они собрали и проанализировали образцы горных пород, а также геохимию и изотопный состав углерода в них. По этим данным команда предположила, как могли развиваться события в архейском периоде.
Вероятно, около 3 миллиардов лет назад падение метеорита S2 вызвало цунами, которое перемешало воды океанов и смыло некоторую часть суши в прибрежную зону. Тепло, возникшее из-за столкновения астероида с Землей, привело к тому, что верхний слой океана вскипел и нагрел атмосферу. Густое облако пыли накрыло всю планету, прекратив процессы фотосинтеза.
Однако жизнь бактерий не прекратилась после удара. Они сразу напитались частицами фосфора и железа и резко увеличились в количестве. Цунами могло поднять железо со дна океана на мелководье, а фосфор попал на Землю в метеорите и выветрился в результате эрозии почвы.
По словам авторов, сдвиг в сторону бактерий, потребляющих железо, является ключевым элементом головоломки, описывающей раннюю жизнь на Земле.
«Мы считаем, что такие воздействия губительны для жизни. Но это исследование подчеркивает, что астероиды могли бы принести пользу, особенно на раннем этапе... Их столкновения с Землей могли бы на самом деле способствовать процветанию жизни», — подытожила Надя Дрэбон, соавтор исследования из Гарвардского университета, США.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
