Życie pod kraterem asteroidy brzmi jak początek filmu science fiction, ale tym razem chodzi o prawdziwe odkrycie geologiczne. W Korei Południowej naukowcy znaleźli stromatolity, czyli warstwowe struktury tworzone przez mikroorganizmy, pod kraterem powstałym po uderzeniu asteroidy. To znalezisko może pomóc lepiej zrozumieć, jak młoda Ziemia mogła tworzyć warunki sprzyjające najwcześniejszym formom życia.
Życie pod kraterem asteroidy w Korei Południowej
Zespół badaczy kierowany przez geologa Jaesoo Lima z Koreańskiego Instytutu Geologii i Zasobów Mineralnych zbadał basen Jeokjung-Chogye w Hapcheon, na Półwyspie Koreańskim. To miejsce przez długi czas było znane jako charakterystyczne zagłębienie terenu, ale dopiero niedawno potwierdzono, że ma ono pochodzenie uderzeniowe.
Około 42 tysiące lat temu w ten obszar uderzyła asteroida. Siła zderzenia wyrzeźbiła krater, a później w jego wnętrzu powstał zbiornik wodny. I właśnie pod północno-zachodnią częścią tej struktury naukowcy znaleźli liczne stromatolity o średnicy od około 10 do 20 centymetrów.
To ważne, bo stromatolity są jednymi z najstarszych znanych śladów życia na Ziemi. Podobne struktury, odkrywane w różnych częściach świata, mogą mieć nawet 3,5 miliarda lat. Tworzą je społeczności mikroorganizmów, które budują warstwowe osady mineralne. Najprościej mówiąc: to biologiczno-mineralne „zapisy” aktywności dawnych mikrobów.
Krater po uderzeniu mógł działać jak gorące źródło
Najciekawsze w tym odkryciu nie jest samo znalezienie stromatolitów, ale miejsce, w którym powstały. Badacze sugerują, że po uderzeniu asteroidy skorupa ziemska została rozbita i ogrzana. Ciepło resztkowe mogło przez długi czas podgrzewać wodę wypełniającą krater.
W praktyce mogło to stworzyć coś w rodzaju jeziora hydrotermalnego. Takie środowisko przypomina gorące źródła, w których woda niesie rozpuszczone minerały i energię potrzebną niektórym mikroorganizmom do życia.
Naukowcy znaleźli w stromatolitach ślady europu. Ten pierwiastek staje się bardziej rozpuszczalny w gorących płynach hydrotermalnych, dlatego może być traktowany jako wskazówka dawnej aktywności hydrotermalnej. W osadach wykryto też wysokie poziomy wapnia, kalcytu i siarki, co pasuje do środowiska, w którym mogły rozwijać się mikroby przystosowane do podwyższonych temperatur.
Stromatolity powstały tysiące lat po uderzeniu
Datowanie radiowęglowe jednej z próbek wskazuje, że stromatolity mogły powstać około 23 400–14 600 lat temu. To oznacza, że jezioro w kraterze mogło istnieć przez bardzo długi czas po samym uderzeniu asteroidy.
To istotny szczegół. Gdyby środowisko hydrotermalne utrzymało się tylko chwilę, miałoby ograniczone znaczenie dla życia. Ale jeśli takie kratery mogły tworzyć stabilne, ciepłe i bogate w minerały nisze przez tysiące lat, sprawa robi się znacznie ciekawsza.
W czasach wczesnej Ziemi, gdy nasza planeta była znacznie częściej bombardowana przez kosmiczne skały, podobnych miejsc mogło być bardzo dużo. Każdy krater uderzeniowy mógł działać jak tymczasowa oaza dla mikroorganizmów.
Czy asteroidy mogły pomóc życiu na Ziemi?
Na pierwszy rzut oka asteroidy kojarzą się głównie z katastrofą. Najbardziej znanym przykładem jest uderzenie związane z kraterem Chicxulub, łączone z wymieraniem dinozaurów. Jednak nowe odkrycie z Korei Południowej pokazuje drugą stronę takich wydarzeń.
Uderzenie asteroidy może niszczyć, ale może też tworzyć nowe środowiska. Jeśli po zderzeniu powstaje krater, zbiornik wodny i system hydrotermalny, mikroorganizmy mogą zyskać miejsce do rozwoju. W przypadku młodej Ziemi, gdzie warunki były skrajne i niestabilne, takie lokalne schronienia mogły mieć duże znaczenie.
Nie oznacza to, że naukowcy udowodnili, iż życie powstało właśnie w kraterach po asteroidach. To nadal hipoteza. Odkrycie pokazuje jednak, że kratery uderzeniowe mogły być bardziej przyjazne dla życia, niż wcześniej zakładano.
Mikrobiologiczne oazy tlenu
Wątek robi się jeszcze ciekawszy, gdy spojrzymy na tlen. Przez dużą część wczesnej historii Ziemi atmosfera nie była bogata w tlen. Dopiero około 2,4 miliarda lat temu doszło do wielkiej zmiany, często wiązanej z działalnością fotosyntetyzujących mikroorganizmów, takich jak sinice.
Stromatolity są ważne właśnie dlatego, że często łączy się je z mikroorganizmami zdolnymi do wpływania na chemię środowiska. Jeśli podobne struktury powstawały w dawnych kraterach, mogły lokalnie wspierać produkcję tlenu. Badacze określają takie miejsca jako możliwe „oazy tlenowe”.
Trzeba jednak zachować ostrożność. Obecne dane nie dowodzą, że stromatolity z kraterów miały bezpośredni wpływ na natlenienie całej planety. Pokazują natomiast ciekawy mechanizm, który warto dalej badać.
Co to odkrycie mówi o Marsie?
Znalezisko z Korei Południowej ma znaczenie nie tylko dla historii Ziemi. Może też pomóc w poszukiwaniu śladów dawnego życia na innych planetach.
Mars jest pełen kraterów uderzeniowych. W przeszłości miał wodę, a część jego środowisk mogła być związana z aktywnością hydrotermalną. Jeśli na Czerwonej Planecie istniały podobne jeziora w kraterach, mogły one zachować ślady dawnych mikroorganizmów.
To nie znaczy, że na Marsie na pewno znajdziemy stromatolity. Ale odkrycie z Ziemi podpowiada, gdzie warto szukać. Kratery uderzeniowe, zwłaszcza te, które kiedyś mogły być wypełnione wodą, stają się jeszcze ciekawszym celem dla przyszłych badań.
Katastrofa, która mogła stworzyć schronienie dla życia
Odkrycie stromatolitów w basenie Jeokjung-Chogye pokazuje, że uderzenia asteroid nie musiały być wyłącznie niszczącymi wydarzeniami. W odpowiednich warunkach mogły tworzyć ciepłe, bogate w minerały jeziora, w których mikroorganizmy znajdowały miejsce do życia.
To nie rozwiązuje zagadki pochodzenia życia na Ziemi. Dokłada jednak ważny element do układanki. Być może młoda planeta, bombardowana przez kosmiczne skały, była jednocześnie niszczona i przygotowywana do rozwoju biologii.
Najważniejsze jest to, że naukowcy dostali nowy trop. Teraz podobne kratery na Ziemi trzeba zbadać dokładniej. A później być może także kratery na Marsie.
Badania opublikowano w czasopiśmie Communications Earth & Environment .