Геологи розповіли про викіпання океанів на зорі виникнення життя

Дональд Лове (Donald Lowe) зі Стенфордського університету і Гарі Байєрлі (Gary Byerly) з Університету штату Луїзіана проаналізували геологічні відкладення з Південної Африки віком в 3,3 мільярдів років, і прийшли до висновку, що в окремі моменти тієї епохи температура в даному районі Землі могла перевищувати венеріанську, а океани тимчасово знижували свій рівень за рахунок википання. Відповідна робота опублікована в журналі.

Поблизу південноафриканського Бабертона дослідники виявили в породах старожитністю 3,29-3,23 мільярдів років вісім геологічних шарів, що різко виділялися серед своїх сусідів. У них були знайдені шароподібні краплі скельних порід, які могли утворитися лише після часткового випаровування і подальшої конденсації. Частина розглянутих геологами порід в той час була розташована в морі, на глибині в десятки метрів, можливо - до 100 метрів. Незважаючи на це, відразу слідом за утворенням кульок у цих відкладеннях спостерігаються сліди істотної ерозії, яка через якийсь час припинилася.

Геологи інтерпретують ці вісім шарів як сліди падіння декількох (до восьми) великих астероїдів, які відбулися протягом періоду тривалістю не більше 250 мільйонів років. Оскільки слідів вулканічної діяльності поблизу знайдено не було, то краплі скельних порід могли утворитися лише після ударного розігріву навколишнього середовища, викликаного падінням тіл діаметром від 20 до 100 кілометрів. Сліди інтенсивної ерозії, яка зазвичай не спостерігається на морському дні, автори статті пов'язують з можливим утворенням цунамі в результаті падіння таких астероїдів. Крім того, на думку вчених, після зростання температур до сотень градусів значна частина світового океану викіпіла, через що рівень моря знизився і оголив колишнє дно. У такому стані воно було схильне до ерозії від звичайних атмосферних процесів.

Умови для часткового випаровування твердих порід і океанів, передбачувані Лове і Байєрлі, досить незвичайні. За їхніми оцінками, весь комплекс спостережуваних явищ може бути пояснений тим, що при зіткненні з особливо великим астероїдом океан в районі падіння небесного тіла перегрівався і частково викіпав, при цьому забезпечуючи деяке зниження свого рівня по всьому світу. Через якийсь час водяний пар з атмосфери знову остигав і конденсувався назад у воду. Згідно з припущеннями вчених, після такого викіпання мова могла йти про зниження рівня моря на рівень від десятків метрів до сотні метрів - саме такий шар води міг покривати райони розміщення частини розглянутих порід. Це відповідає викіпанню досить значних обсягів морської води. За їхніми оцінками, для цього температура повітря в районі падіння небесного тіла повинна була перевищити 500 градусів Цельсія на кілька тижнів після падіння астероїда, і не знижуватися нижче 100 градусів Цельсія протягом року після зіткнення.

Всього в проаналізованих шарах були сліди восьми зіткнень з астероїдами розмірами, імовірно, крупніше 20 кілометрів в поперечнику. При цьому особливо енергійні події, що супроводжувалися частковим оголенням морського дна, могли бути слідами падіння астероїдів діаметрів від 50 до 100 кілометрів. Вважається, що Чіксулубський кратер, який утворився 65 мільйонів років тому в кінці епохи динозаврів був утворений в результаті падіння астероїда діаметром в 10 кілометрів, а поперечник челябінського метеороїда не перевищував 15 метрів. Раніше передбачалося, що часті падіння значно більших астероїдів на Землю в основному завершилися після Пізнього важкого бомбардування (3,8-4,1 мільярдів років тому).

На даний момент вважається, що життя на Землі виникло не пізніше 3,4 млрд років тому. Лове з Байєрлі відзначають, що в проаналізованих ними пластах також є непрямі свідчення примітивного життя. Якщо це так, то умови її існування в період падіння тіл подібних розмірів були екстремальними. На думку геологів, умови у всьому світовому океані в такі моменти могли бути близькі до умов гарячих геотермальних джерел.