Космически билярд променил наклона на земната ос

Ново изследване твърди, че в периода, когато в тропиците на нашата планета е имало ледникови шапки, полярните региони са били свободни от лед.

Защо е било възможно това? И как е свързано с падането на големи небесни тела?

Геологът Грант Янг от университета на Западно Онтарио (Канада) е представил необичайна концепция, която според него обяснява някои загадки от предкембрийската геология на Земята и съществения скок в развитието на природата, настъпил в кембрийския период.

Преди около 570 млн. години климатът на планетата здраво се е ускорил и е объркал въглеродния цикъл. Рязко се е увеличило и разнообразието от видове живи същества – случил се е т.нар. кембрийски взрив.

Учените отдавна подозират, че тези събития са свързани, но тяхната първопричина няма единно мнение. От гледна точка на Янг всички тези колизии може да се припишат към катастрофален сблъсък на нашата планета с небесно тяло, паднало в покритата с вода част на Земята преди около 570 млн. години.

Изследователите смятат, че сблъсъкът е бил толкова мощен, че може да е променил наклона на земната ос, което променило и климата. Повдигнатото в атмосферата огромно количество вода е осигурило загадъчното окисление на океаните, наблюдавано в утаечни породи от това време.

Последвалата реорганизация на климата е станала крайъгълен камък на взрива на биоразнообразие. „Не казвам, че теорията за сблъсък е сто процента вярна – предпазлив е в разсъжденията си ученият. – Но цялото това множество необичайни промени се е случило практически едновременно и най-убедителното от тях е смяната на разпределението на ледените масиви от тропиците до полюсите.”

Става дума за известната хипотеза „снежна топка”, според която геолозите наблюдават ледникови отлагания в екваториалните и тропическите зони на възраст 600-700 млн. години. Грант Янг обръща внимание, че за този период (пълното заледяване на планетата) трудно може да се открият непротиворечиви обяснения, съвместими с привидното отсъствие на заледяване на цялата планета за останалата история на Земята. Освен това, твърди геологът, убедителни свидетелства за наличието на следи от ледници няма в полярните региони от това време.

Същината на идеята, изглежда, не е нова: през 1975 г. Джордж Уилямс от университета в Аделаида предположил, че в предкембрийските времена планетата е имала ъгъл на земната ос, значително надвишаващ сегашния (23,5°), а именно около 54°. Според него такъв наклон може да е бил създаден от титаничен сблъсък на две планети – Земята и Тея, който се е случил преди повече от четири милиарда години.

Авторът на новата хипотеза смята, че в този пъзел липсва само финалният елемент – друг мащабен сблъсък, случил се преди 570 млн. г. Преди него поради нелепия наклон на земната ос екваториалните и тропическите области често се осветявали по-зле от полярните. В резултат там са се образували „полярни” шапки. Тоест тропически ледени шапки, колкото и странно да звучи това.

Такъв наклон на оста на полюсите на други планети в Слънчевата система не води до разлика в температурите поради високата плътност на атмосферата. Но за Земята в това време, когато плътността вероятно е била близка до днешната, толкова внушителен наклон не може да приключи без сериозни климатични последствия.

През 90-те години геолозите открили забавна аномалия в изотопния състав на въглерода в породи, открити близо до Шурам в Оман. В тези скали съотношението въглерод-13 към въглерод-12 е било най-ниското от всички, откривани някога на планетата.

След това този рязък прелом в съотношенията на т.нар. органичен и обикновен въглерод е открит в отлагания от този период по цял свят. Единственият логичен извод се налага сам: нещо се е случило в Световния океан. Сходни, макар и по-слаби спадове в съотношенията между изотопите вече са се случвали, но те са асоциирани със заледяването.

Илюстрация на Земята в епохата на тропическото заледяване.
© MIT

Според теориите на Янг окислението е станало от само себе си, когато огромно количество вода се е озовало в атмосферата, в контакт с кислорода.

Това събитие, смята изследователят, трябва да е предизвикало временно затопляне в обширни области и образуването на огромни, макар и кратко живеещи корита на реки. Именно за такива корита той смята близките по момент на формиране каньони в Уругвай, Южна Австралия и Калифорния – канали за оттичане на огромно количество вода, която се стреми да се върне обратно в морето.

По-нататъшният бум в развитието на живота е бил очакван. Потоците вода от континентите са обогатили морето с огромно количество най-различни минерали, а рязко стабилизиралият се климат е тласнал към живот топлите водоеми по цялата Земя, което е дало тласък на развитието на всичко живо.

„Важните биологични иновации от този период, които обикновено се отнасят към теориите на Земята „снежинка”, може да са свързани със съществени промени в околната среда, които са съпровождали предполагаемия сценарий на сблъсъка с падането на голямо небесно тяло в океана – пише Янг. – Ако ударната природа на аномалията Шурам е вярна, всички ефекти и „мигновената” природа трябва да осигурят един от най-полезните и точни маркери в геоложкия летопис.”

Лесно е да се досетим, че повечето привърженици на теорията за Земя „снежинка” в нейния сегашен вид няма да са във възторг от хипотезата на Янг. А и тя не е толкова лесна за потвърждение, тъй като дори голям удар, случил се във водата, много трудно може да се проследи поради разбираемите проблеми с откриването на ударния кратер.

Има и други „но”. Удар със сила, коригирал наклона на земната ос, случил се върху тънката океанска кора, трябва да я е пробил. Следователно магмата би попаднала в атмосферата. И всичко това в някаква степен би трябвало да е повлияло на геологията на епохите. Следи от подобно нещо предстои да се търсят.

Отчет за изследването е публикуван в сп. Geological Society of America Today.

Източник: Astrobiology Magazine