Поиск

Как падение метеорита могло привести к возникновению жизни

Астероид, который врезался в Землю 66 миллионов лет назад, оставил после себя не только смерть целых видов. Это воздействие также привело к тому, что перегретая морская вода циркулировала в нижней части земной коры в течение более миллиона лет, подвергая химическому воздействию камни. Подобные трансформирующие гидротермальные системы, оставленные крупными метеоритами в более ранние геологические эры, возможно, стали "пробиркой" для ранней микробной жизни на Земле, сообщают исследователи 29 мая в журнале «Science».

Массивный кратер Чиксулуб на мексиканском полуострове Юкатан расположен наполовину под водой, наполовину снаружи Мексиканского залива, образовавшегося от удара метеорита, и является "отпечатком пальца" метеорита-убийцы, вероятно, ответственного за уничтожение более 75 процентов жизни на Земле, включая всех динозавров, не являющихся птицами. В 2016 году группа ученых совершила исторический поход к частично затопленному кратеру, сверля глубокие скважины, чтобы изучить место падения с разных сторон.

Одним из таких исследователей был планетолог Дэвид Кринг (David Kring) из Лунного и Планетарного Института в Хьюстоне. Десять лет назад Кринг обнаружил в Чикшулубе доказательство того, что слои породы, несущие признаки удара - характерные черты, такие как сорт кварца, образующийся от ударного воздействия и расплавленные сферулы, - были впоследствии прорезаны жилами более новых минералов, таких как обычный кварц и ангидрит. Такие жилы, подумал Кринг, предполагают, что горячие гидротермальные жидкости циркулировали под Чикшулубом еще некоторое время после удара.

Гидротермальные системы обычно возникают там, где Земля тектонически активна, например, когда тектонические плиты разрывают морское дно или когда выступы раскаленной мантии планеты, подобные тому, что под Йеллоустоном, поднимаются в кору. Расплавленная порода, поднимающаяся через кору в этих областях, перегревает воду, уже циркулирующую в коре.

Однако, по словам Кринга, полуостров Юкатан находится в тектоническом спокойствии последние 66 миллионов лет. Так, в рамках экспедиции 364 Международной программы по исследованию океана в Чиксулуб он и его коллеги пробурили скважины на 1335 метров ниже кольца кратера, извлекая длинные керны из отложений и камней.

Затем команда проанализировала минералы, найденные в ядрах. «Сразу стало очевидно, что они были гидротермально изменены. Это было повсеместно и очевидно», - говорит Кринг. Сильный жар циркулирующей морской воды вызвал химические реакции внутри породы, превращая одни минералы в другие. Выявив различные типы минералов, группа определила, что начальная температура жидкостей составляла более 300 ° С, а затем охлаждалась примерно до 90 ° С.  

Химически измененные породы под кратером простирались вниз примерно на четыре или пять километров ниже пикового кольца, круглой горной области внутри обширного кратера. По словам Кринга, гидротермически измененная зона охватывает объем, в девять раз превышающий объем системы кальдеры Йеллоустоун. Палеомагнитные данные свидетельствуют о том, что гидротермальная система просуществовала более миллиона лет.

Эти условия, по словам исследователей, могли также способствовать жизни, сродни экстремофилам, которые процветают в кипящих лужах Йеллоустона. В дополнение к жидкостям, богатым металлами, которые могли бы служить источником энергии для микробов, ядра в кратере Чикшулуб показали, что камни были пористыми и проницаемыми - иными словами, заполненными сетью трещинам, которые могли быть уютными укрытиями для микробов.

«Это похоже на идеальную среду обитания», - говорит Кринг.

Ранее Кринг предположил, что те же самые разрушительные воздействия, которые уничтожают жизнь, могут также служить причиной ее возникновения - не только на Земле, но и потенциально на других планетнах, таких как Марс. Еще более заманчивой является вероятность того, что гидротермальные системы, порожденные древними воздействиями, могли стать причиной возникновения жизни на нашей планете.

Данные анализа лунных кратеров показывают, что Земля подвергалась сильной бомбардировке астероидами около 3,9 миллиардов лет назад. Большинство из древних кратеров на Земле уже давно исчезли или были изменены в результате постоянной тектонической активности и естественной эрозии. Таким образом, гидротермальная система под Чикшулубом дает гораздо более глубокое, чем раньше, представление о том, как такие системы могли выглядеть в прошлом, говорит геофизик Норман Слип (Norman Sleep) из Стэнфордского университета, который не принимал участия в исследовании. «Это показывает реальность процесса», - говорит он.

Новое исследование может заложить основу для изучения вопросов зарождения жизни под внешним воздействием. Но вопрос о том, присутствовали ли микроорганизмы в Чикшулубе, является предметом будущих исследований, говорит Кринг.

«Позвольте мне прояснить: в моем исследовании нет доказательств возникновения микробной жизни», - говорит Кринг. - «Мы просто описали все свойства гидротермальных систем, которые могут поддерживать жизнь микроорганизмов любых других местах».

Древние среды, которые обеспечивали микророрганизмы водой, химическими строительными блоками и энергией, «являются очень многообещающими кандидатами для того, чтобы объяснить происхождение [жизни] и раннюю эволюцию», - говорит астробиолог НАСА Дэвид Де Марэ (David Des Marais), который не принимал участия в исследовании. Генерируемые метеоритным ударом гидротермальные системы - не единственные возможные среды для возникновения жизни: исследователи также интересуются горячими источниками, говорит Де Марэ.

Споры ведутся давно, отмечает он, добавляя: «Я считаю гидротермальные системы весьма перспективными объектами для исследований в астробиологии».

Просмотров: 0
Обратная связь: firefly.sciencemagazine@gmail.com
  • Facebook
  • Twitter
  • YouTube
  • Vkontakte Social Иконка
  • Instagram

 Copyright © "Светлячок" 2019 Все права защищены

Любое использование либо копирование материалов или подборки материалов сайта, элементов дизайна и оформления допускается лишь с разрешения правообладателя и только со ссылкой на источник: www.firefly24.net