Нове дослідження кидає виклик нашому розумінню древньої історії Землі, припускаючи, що близько 466 мільйонів років тому навколо планети міг утворитися кільцевий пояс. Це припущення не лише пояснює період аномально високої кількості метеоритних ударів, зафіксованих у геологічних записах, але й, можливо, вплинуло на клімат планети.
Історія Землі пов’язана зі складними взаємодіями з матеріалами з нашої Сонячної системи. Найвідоміша з таких подій – це удар метеорита, що призвів до зникнення динозаврів близько 66 мільйонів років тому. Однак це лише один із численних ударів, і він відбувся порівняно нещодавно. Близько 466 мільйонів років тому, на початку ордовицького періоду, багато метеоритів впали на Землю, залишивши свої сліди у вигляді ударних кратерів у геологічних шарах.
Це тривалий час викликало здивування вчених, адже реконструкції тектонічних плит того періоду показують, що 21 ударний кратер був розташований у межах 30 градусів від екватора, хоча 70% континентальної кори Землі знаходиться за межами цієї зони.
Моделювання ударів
Зазвичай астероїди влучають у випадкові точки на Землі. Це можна побачити, якщо поглянути на інші небесні тіла, як-от Місяць чи Марс. Але в період ордовику така випадковість не спостерігалася.
Досліджуючи розподіл цих ударів, професор Енді Томкінс з Університету Монаша та його колеги розрахували площу континентів, здатних зберігати кратери з того часу. Вони зосередилися на стабільних кратонах, недоторканих тектонічною активністю, які містили породи старші за середину ордовицького періоду. Було виключено території, що зазнали ерозії, були поховані під осадами чи льодом.
Використовуючи підхід Геоінформаційної системи (GIS), команда ідентифікувала геологічно придатні регіони планети. Серед таких регіонів були Західна Австралія, Африка, Північноамериканський кратон (відомий як Лаврентія) та деякі частини Європи. Вони були визнані найпридатнішими для збереження кратерів.
Виявилось, що лише 30% континентальної землі було розташовано поблизу екватора в той час, але всі зафіксовані удари сталися саме в цьому регіоні. Імовірність такого сценарію дуже низька, подібна до підкидання монети з трьома сторонами та отримання одного результату 21 раз поспіль.
Дослідники вважають, що така локалізація могла бути спричинена тим, що великий астероїд наблизився до Землі і через дію сили тяжіння планети розпався, утворивши навколоземне кільце з уламків.
Це відбулося через межу Роша, де припливні сили одного небесного тіла (Землі) перевищують силу гравітаційного утримання іншого тіла (астероїда), що призводить до його руйнування. Уламки астероїда залишились на орбіті планети.
“Протягом мільйонів років матеріал із цього кільця поступово падав на Землю, створюючи сплеск метеоритних ударів, які ми спостерігаємо у геологічних записах,” пояснив професор Томкінс.
“Ми також бачимо, що шари осадових порід з цього періоду містять надзвичайну кількість метеоритних уламків.”
Давній клімат Землі
Ці результати допомагають пояснити аномальні кратери того часу, але також можуть мати несподівані наслідки для іншого аспекту історії нашої планети.
“Ще цікавішою є потенційна кліматична роль такого кільця,” додав Томкінс.
Дослідники припустили, що кільце могло відкидати тінь на Землю, блокуючи сонячне світло. Це могло сприяти Хірнантському льодовиковому періоду, який стався наприкінці ордовику і вважається одним із найхолодніших періодів за останні 500 мільйонів років.
“Ідея про те, що кільцевий пояс міг вплинути на глобальні температури, додає нового виміру до нашого розуміння того, як космічні події могли впливати на клімат Землі,” зазначив Томкінс.
Це дослідження виходить за межі звичайної геологічної цікавості. Воно звертає увагу на більш глобальні наслідки космічних подій для еволюції Землі, а також підіймає питання про інші можливі кільцеві системи в минулому. Чи можливо, що Земля мала інші кільця в давні часи? І якщо так, як вони вплинули на клімат та еволюцію життя на нашій планеті?
Стаття опублікована в журналі Earth and Planetary Science Letters.