Bumi telah mengalami beberapa fasa "bola salji" selama sejarahnya yang panjang.
(Imej: © NSF)
Para saintis telah mengenal pasti kawah hentaman tertua di Bumi - dan struktur kuno dapat memberitahu kita bagaimana planet kita muncul dari fasa beku lama.
Kawah Yarrabubba, ciri geologi seluas 43 batu (70 kilometer) di Australia Barat, berusia 2.229 bilion tahun, ditambah atau kurang 5 juta tahun, lapor sebuah kajian baru. Itu kira-kira separuh usia Bumi sendiri dan 200 juta tahun lebih tua daripada pemegang rekod sebelumnya, Vredefort Dome selebar 190 batu (300 km) di Afrika Selatan.
Menariknya, kesan Yarrabubba nampaknya terjadi ketika planet kita mulai keluar dari "Bumi Bola Salji"tempoh, ketika sebahagian besar planet diliputi oleh ais. Dan itu mungkin bukan kebetulan, kata anggota pasukan kajian.
"Umur impak Yarrabubba sesuai dengan kematian siri glasiasi kuno, "pengarang bersama Nicholas Timms, seorang profesor bersekutu di School of Earth and Planetary Sciences di Curtin University di Australia Barat, mengatakan dalam satu kenyataan.
"Selepas kesannya, simpanan glasial tidak ada dalam rekod batu selama 400 juta tahun," tambah Timms. "Perbezaan nasib menunjukkan bahawa kesan meteorit besar mungkin mempengaruhi iklim global."
Kawah purba seperti Yarrabubba sukar dijumpai di Bumi kita yang aktif. Banyak yang terkubur ketika lempeng kerak menyelam di antara satu sama lain, dan kebanyakan yang lain dihanyutkan oleh angin dan air sepanjang ribuan tahun.
Memang, "Yarrabubba tidak lagi kelihatan seperti kawah," kata penulis utama kajian Timmons Erickson, dari Pusat Angkasa Johnson NASA di Houston dan Sekolah Bumi dan Sains Planet Universiti Curtin, kepada Space.com.
Tetapi pasukan saintis yang berbeza - diketuai oleh Francis Macdonald, kini seorang profesor geologi di University of California Santa Barbara - mengenali Yarrabubba pada tahun 2003, berkat pengukuran anomali magnetik di kawasan itu dan kehadiran batuan yang dikejutkan oleh kesan .
Sudah jelas bahawa mogok Yarrabubba telah lama terjadi, tetapi usia yang tepat masih sukar difahami hingga sekarang. Dalam kajian baru, yang diterbitkan dalam talian hari ini (21 Januari) dalam jurnal Komunikasi Alam, Erickson dan rakannya menganalisis sekeping kecil batu terkejut Yarrabubba.
Secara khusus, para penyelidik mengkaji biji-bijian monazit dan zirkon yang dikristalisasi oleh hentaman, mengukur jumlah uranium, torium dan plumbum yang terkandung di dalamnya. Monazit dan zirkon dengan mudah mengambil uranium tetapi tidak memimpin ketika mengkristal, dan uranium dan torium secara radioaktif mereput menjadi timbal pada kadar yang diketahui. Oleh itu, pengukuran ini memberitahu pasukan berapa lama bahawa penghabluran semula berlaku.
Umur Yarrabubba sangat menarik, kerana banyak yang berlaku 2.229 bilion tahun yang lalu. Contohnya, cyanobacteria berfotosintesis baru sahaja mengepam sejumlah besar oksigen ke atmosfera Bumi, memulakan proses dramatik yang dikenali sebagai Kejadian Pengoksidaan Hebat.
Planet ini juga keluar dari pembekuan yang mendalam - salah satu dari beberapa fasa bola salji yang dialami Bumi selama sejarah 4.5-bilion tahunnya - sekitar masa berlakunya impak Yarrabubba. Untuk melihat apakah kedua-dua peristiwa ini mungkin berkaitan, Erickson dan rakan-rakannya melakukan simulasi komputer mengenai serangan Yarrabubba.
Ini bukan pemikiran gila; selepas semua, malapetaka, kesan pembunuhan dinosaur 66 juta tahun yang lalu dianggap telah melakukan banyak kemusnahannya melalui perubahan iklim yang cepat dan dramatik.
Model penyelidik membanting objek selebar 4,3 mil (7 km) ke dalam lanskap Australia Barat yang sejuk, yang diliputi oleh lapisan ais yang tebalnya antara 1.2 mil hingga 3.1 batu (2 hingga 5 km) dalam berbagai larian. Mereka mendapati bahawa serangan seperti itu akan menguap seketika antara 23 batu padu dan 58 batu padu (95 hingga 240 km padu) ais dan menyebabkan sehingga 1.300 batu padu (5.400 km padu) mencair total.
Ini menunjukkan bahawa antara 200 trilion lbs. dan 440 trilion lbs. (90 trilion hingga 200 trilion kilogram) wap air, gas rumah kaca yang kuat, diletupkan ke atmosfer atas Bumi segera setelah dampak Yarrabubba.
Tidak banyak yang diketahui mengenai struktur dan komposisi atmosfera Bumi kuno untuk dengan yakin memperagakan bagaimana suntikan wap air ini akan mempengaruhi iklim, tegas Erickson dan rakan-rakannya.
"Walaupun begitu, memandangkan itu Atmosfera bumi pada waktu hentaman hanya mengandungi sebahagian kecil dari tahap oksigen semasa, ada kemungkinan kesan memaksa wap H2O yang dikeluarkan secara seketika ke atmosfera melalui kesan berukuran Yarrabubba mungkin signifikan secara global, "tulis mereka di belajar.
Menemui dan bertemu kawah kuno tambahan dapat membantu menjawab soalan seperti itu. Dan mesti ada lebih banyak ciri seperti itu untuk dicari, kata Erickson. Lagipun, Bumi dipukul oleh banyak kesan di masa mudanya daripada sekarang. (Ngomong-ngomong, kajian baru itu tidak menunjukkan bukti kesan tertua yang diketahui. Para penyelidik telah menemui ejecta - bit batu yang diletupkan oleh asteroid atau serangan komet - yang berumur sehingga 3.4 bilion tahun. Tetapi kawah yang berkaitan belum dikenal pasti.)
Dan ahli geologi mungkin dapat melihat jendela ke masa lalu yang lebih dalam daripada yang diberikan oleh Yarrabubba, kata Erickson. Penyelidik mungkin tidak dapat menguraikan sejarah rumit batu tertua yang diketahui di Bumi, yang berusia 4 miliar tahun, katanya, tetapi mereka mungkin bernasib baik dengan nukleus kuno yang dikenali sebagai kronon.
"Mereka berumur 2.5 hingga 3.5 bilion tahun," kata Erickson. "Saya fikir, secara teorinya, ada kemungkinan untuk menemukan kawah impak dalam lingkungan usia tersebut."
- Dalam Foto: Kawah Kesan Amerika Utara
- Bagaimana Kehidupan Bumi Dapat Kembali dari Kesan Asteroid yang Misterius
- Kuiz Bumi: Adakah Anda Betul Mengenal Planet Anda?
Buku Mike Wall mengenai pencarian kehidupan asing, "Di luar sana"(Penerbitan Grand Central, 2018; digambarkan oleh Karl Tate, keluar sekarang. Ikuti dia di Twitter @michaeldwall. Ikuti kami di Twitter @Spacedotcom atau Facebook.
