Ένας αστεροειδής μπορεί να έχει μετατρέψει την αρχαία Γη σε χιονόμπαλα

By | February 11, 2024

Εάν ταξιδεύατε πίσω στο χρόνο αρκετά εκατομμύρια χρόνια, η Γη θα έμοιαζε με τον πλανήτη Hoth από τον οποίο προέρχεται Πόλεμος των άστρων: Ο παγερός, ξηρός αέρας θα σάρωνε έναν κόσμο ατελείωτου πάγου, καλύπτοντας σχεδόν κάθε τετραγωνική ίντσα γης και θάλασσας. Αυτή η κατάσταση παγκόσμιας ψύξης, γνωστή ως Snowball Earth, έχει συμβεί τουλάχιστον δύο φορές, κάθε φορά πριν από περισσότερα από 600 εκατομμύρια χρόνια. Και κάτι πρέπει να πήγε στραβά με τον παγκόσμιο θερμοστάτη για να τον μετατρέψει σε μια τεράστια μπάλα παγωτού, αλλά τι;

Έχουν προταθεί διάφορες ιδέες, που κυμαίνονται από κακόβουλο ηφαιστειακό μέχρι υπερηπειρωτική καταστροφή. Μια νέα μελέτη, που δημοσιεύτηκε σήμερα στο Οι επιστήμονες προοδεύουνδιερευνά μια άλλη ιδέα που έχει σε μεγάλο βαθμό αγνοηθεί: μια κατακλυσμική πρόσκρουση αστεροειδούς.

Όταν μεγάλοι αστεροειδείς προσκρούουν στον πλανήτη, μπορούν να απελευθερώσουν μεγάλες ποσότητες βράχου και να το στείλουν να ουρλιάζει στον ουρανό. Μεγάλο μέρος αυτής της εκτόξευσης μπορεί να αποτελείται από ορυκτά θείου, τα οποία μετατρέπονται σε αερολύματα που αντανακλούν το ηλιακό φως στη στρατόσφαιρα, το στρώμα της ατμόσφαιρας πάνω από το χαμηλότερο στρώμα. Πάρτε αρκετά αερολύματα εκεί πάνω και η Γη μπορεί να κρυώσει πολύ γρήγορα.

Για αυτή τη νέα μελέτη, οι επιστήμονες προσομοίωσαν την έγχυση θειικών αερολυμάτων στη στρατόσφαιρα σε διάφορες συγκεντρώσεις -αυτές που δημιουργούνται από ένα τεράστιο χτύπημα αστεροειδούς- σε διαφορετικές χρονικές στιγμές στο παρελθόν της Γης, από τις φουσκωτές εποχές της έως τα ήδη ψυχρά κεφάλαιά της. Διαπίστωσαν ότι οι θερμότερες περίοδοι θα μπορούσαν να φέρουν το βάρος μιας πρόσκρουσης αστεροειδούς χωρίς να παγώσουν, αλλά τα ήδη ψυχρά κλίματα θα μπορούσαν να ωθηθούν σε κατάσταση χιονοστιβάδας από μια γροθιά εξωγήινων.

Προς το παρόν δεν υπάρχουν γεωλογικά στοιχεία που να δείχνουν ότι αυτό συνέβη. Αλλά αυτή η μελέτη δείχνει ότι οι αστεροειδείς θα πρέπει να θεωρούνται ως πιθανοί ύποπτοι. «Είναι ένα πολύ ενδιαφέρον πείραμα σκέψης», λέει ο Thomas Gernon, γεωεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο του Southampton που δεν συμμετείχε στη μελέτη.

Είναι επίσης μια μελέτη που σας κάνει να εκτιμήσετε τις τρέχουσες προσπάθειες για την ανάπτυξη ενός πλανητικού αμυντικού συστήματος, που συνδυάζει παρατηρητήρια κατασκοπείας αστεροειδών και τεχνολογίες εκτροπής αστεροειδών για να διασφαλιστεί ότι οι επικίνδυνοι αστεροειδείς δεν θα φτάσουν ποτέ στο κατώφλι του πλανήτη.

«Οι επιπτώσεις μιας μεγάλης πρόσκρουσης που ακολουθείται από παγετώνες θα ήταν καταστροφικές για τη σύνθετη ζωή και θα μπορούσαν να οδηγήσουν στην εξαφάνιση της ανθρωπότητας», λέει ο συγγραφέας της μελέτης Minmin Fu, δυναμικός του κλίματος στο Πανεπιστήμιο του Yale.

Μια δύναμη αρκετά ισχυρή για να ξαναφτιάξει τη Γη

Μπλοκάροντας το ηλιακό φως για αρκετό καιρό, ο πλανήτης ψύχεται και τα παγωμένα μπαλώματα του μεγαλώνουν. Ο πάγος αντανακλά το ηλιακό φως πίσω στο διάστημα, οπότε καθώς λαμβάνετε περισσότερο από αυτό, ο πλανήτης ψύχεται περισσότερο, προκαλώντας περισσότερο σχηματισμό πάγου. Αν φτάσει σε ένα ορισμένο κατώφλι πάγου, ο πλανήτης γίνεται αναπόφευκτα μια χιονόμπαλα.

Αν και είναι αδιαμφισβήτητο ότι κατά τη διάρκεια της ιστορίας της πολλών δισεκατομμυρίων η Γη πέρασε θερμότερες περιόδους και ψυχρότερες περιόδους, δεν συμφωνούν όλοι οι επιστήμονες ότι η Γη έχει καλυφθεί πλήρως από πάγο. Όμως, ένας πλούτος παράξενων, αρχαίων γεωλογικών χαρακτηριστικών – για παράδειγμα θρυμματισμένα στρώματα ιζημάτων και συντριμμιών βράχου, που συνήθως διαμορφώνονται και μεταφέρονται από παγετώνες, που βρίσκονται στον ισημερινό – έχουν πείσει πολλούς ότι η Γη κάποτε είχε τυλιχθεί από χιόνι και πάγο τουλάχιστον δύο φορές – μεταξύ Πριν από 720 και 635 εκατομμύρια χρόνια, κατά την εύστοχα ονομαζόμενη Κρυογενική περίοδο της Νεοπρωτεροζωικής εποχής.

(Μια νέα ανακάλυψη στο φεγγάρι του Κρόνου «Death Star» θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να μάθουν περισσότερα για την εξωγήινη ζωή. Μάθε περισσότερα.)

Είναι σημαντικό να προσδιοριστεί γιατί συνέβησαν (και γιατί τελείωσαν). Λίγο μετά την απόψυξη της δεύτερης χιονόμπαλας, σημειώθηκε μια έκρηξη περίπλοκης ζωής, γνωστή ως Έκρηξη της Κάμβριας.

«Έτσι είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε γιατί συμβαίνουν, να κατανοήσουμε την ιστορία της ζωής στη Γη και τις δυνατότητες για ζωή σε άλλους πλανήτες», λέει ο Fu.

Τα ηφαίστεια έχουν θεωρηθεί ως ο κύριος ένοχος για την παραγωγή χιονόμπαλων: ίσως εξέπεμπαν πάρα πολύ διοξείδιο του θείου (το οποίο μετατρέπεται σε αεροζόλ στην ατμόσφαιρα), προκαλώντας ένα ψυκτικό αποτέλεσμα – ή ίσως, σύμφωνα με μια άλλη θεωρία, η Γη κάποτε είχε πολύ λιγότερα ηφαίστεια που εκτοξεύονταν διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. ουρανό, μειώνοντας έτσι το φαινόμενο του θερμοκηπίου.

«Και οι δύο υποθέσεις είναι εφικτές», λέει ο συγγραφέας της μελέτης Alexey Fedorov, ειδικός στο μοντέλο κλιματισμού στο Πανεπιστήμιο Yale. Αλλά δεν είναι σαφές εάν τα ηφαίστεια θα μπορούσαν να εκπέμψουν τόσο υψηλές ποσότητες διοξειδίου του θείου αρκετά γρήγορα ή να βιώσουν μια δραματική πτώση στην παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα, για να αναβιώσουν τη Snowball Earth.

Ωστόσο, μια πρόσκρουση αστεροειδούς χτυπά διαφορετικά. «Μια πρόσκρουση είναι ένα στιγμιαίο γεωλογικό γεγονός», εξηγεί ο συγγραφέας της μελέτης Christian Köberl, ειδικός σε κρούση στο Πανεπιστήμιο της Βιέννης. Και είναι γνωστό ότι απελευθερώνουν βιαστικά πολλά θειικά άλατα στην ατμόσφαιρα.

Ο κρουστής Chicxulub, ο αστεροειδής μήκους 10 χιλιομέτρων που χτύπησε τη Γη πριν από 66 εκατομμύρια χρόνια, προκάλεσε μια λιτανεία περιβαλλοντικών και κλιματικών διαταραχών, αρκετή για να πυροδοτήσει μια μαζική εξαφάνιση. Τα θειικά αερολύματα που δημιούργησε συνέβαλαν επίσης σε χρόνια παγκόσμιας ψύξης και επέκτασης του θαλάσσιου πάγου. Δεν προκάλεσε μια κατάσταση χιονοστιβάδας, αλλά, οι συγγραφείς αναρωτιούνται, τι θα συνέβαινε εάν κάτι εξίσου καταστροφικό συνέβαινε σε άλλες στιγμές στην ιστορία της Γης;

Ένας εξωγήινος ανταγωνιστής

Για να δοκιμάσει τη θεωρία αστεροειδών της, η ομάδα δημιούργησε λεπτομερείς προσομοιώσεις διαφόρων κεφαλαίων του παρελθόντος του πλανήτη, το καθένα με διαφορετικές ηπειρωτικές, ωκεάνιες και ατμοσφαιρικές διευθετήσεις: την προβιομηχανική εύκρατη εποχή (πριν από το 1850), το παγετώνο Last Glacial Maximum (20.000 χρόνια) . πριν), μια ζεστή εποχή του κρητιδικού τύπου (πριν από 145 έως 66 εκατομμύρια χρόνια) και κατά τη νεοπρωτοζωική εποχή (πριν από 750 εκατομμύρια χρόνια) – μια πιο ζεστή και ψυχρότερη αναψυχή.

(Γίνετε μάρτυρες αυτών των 9 θεαματικών γεγονότων νυχτερινού ουρανού το 2024.)

Στη συνέχεια έγχυσαν εύλογες ποσότητες διοξειδίου του θείου που μοιάζουν με Chicxulub στις στρατόσφαιρες από αυτές τις περιόδους – 6,6, 200 και 2 τρισεκατομμύρια τόνους – και παρατήρησαν τι συνέβη. Θα εμφανιζόταν μια Χιονόμπαλα Γη, που ορίζεται εδώ ως 97 τοις εκατό παγκόσμια κάλυψη πάγου στη θάλασσα;

Ένας εντελώς παγωμένος κόσμος δεν υπήρξε ποτέ στην ήπια προβιομηχανική και κρητιδική εποχή, ανεξαρτήτως συνθηκών. Αλλά η προσθήκη 200 δισεκατομμυρίων τόνων διοξειδίου του θείου σε μια ψυχρότερη εκδοχή της Νεοπρωτεροζωικής Εποχής και του Τελευταίου Μεγίστου των Παγετώνων ήταν αρκετή για να δούμε τον πάγο να καλύπτει όλες τις θάλασσες του κόσμου σε λιγότερο από μια δεκαετία.

«Είναι πολύ πιο δύσκολο να προκαλέσεις μια χιονόμπαλα όταν είναι τόσο ζεστή στη Γη», λέει ο Köberl. Αλλά αυτή η μελέτη υποδηλώνει ότι όταν ο πλανήτης είναι ήδη κρύος, «είναι δυνατό».

Ο μόνος τρόπος για να επιβεβαιωθεί αυτή η ιδέα θα ήταν να ανακαλύψετε και να χρονολογήσετε έναν κρατήρα παρόμοιου μεγέθους με το Chicxulub (διάμετρος 180 μίλια) ή υπολείμματα πλούσια σε θείο που εκτοξεύτηκαν από μια πρόσκρουση νωρίς σε αυτές τις παγωμένες περιόδους. Ο Gernon υποπτεύεται ότι, ακόμη και μετά από σχεδόν ένα δισεκατομμύριο χρόνια διαβρωτικής δραστηριότητας από το νερό, τον ηφαιστειακό, τη βιολογία και την τεκτονική ανάμειξη, ένας τόσο μεγάλος κρατήρας θα μπορούσε ακόμα να κρύβεται σε μια από τις ηπείρους της Γης.

«Είναι δελεαστικό και η μοντελοποίησή τους είναι αρκετά πειστική», λέει, αλλά θα παραμείνει δύσπιστος μέχρι να βρεθούν τέτοια αδιάσειστα γεωλογικά στοιχεία.

Προς το παρόν, αυτό παραμένει μια θεωρητική άσκηση. «Οι επιπτώσεις δεν εξηγούν τα πάντα», εξηγεί ο Köberl. «Αλλά πρέπει να έχετε ανοιχτό μυαλό», γιατί αυτή η μελέτη και γεγονότα όπως το Chicxulub δείχνουν πόσο οι αστεροειδείς μπορούν να αλλάξουν τη μοίρα της Γης.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *