A Föld kráterei segíthetik a marsbeli élet kutatását

Földünk három legnagyobb becsapódási krátere közül kettő közel azonos mérettel és szerkezettel rendelkezik, mondják a kutatók, ám egyiküket egy üstökös, míg a másikat egy aszteroida becsapódása okozta. Ezek a meglepő eredmények kihathatnak arra, hogy hol keressék a tudósok a primitív élet bizonyítékait a Marson.

Susan Kieffer, az Illinois Egyetem, Kevin Pope a Geo Eco Arc Research, és Doreen Ames a Natural Resources Canada részéről elemezték a 65 millió éves mexikói Chicxulub kráter és az 1,8 milliárd éves kanadai Sudbury kráter szerkezetét és sztratigráfiáját.

Chicxulub jól konzerválódott, ám betemetett kráter, ami csak geofizikai értelemben tanulmányozható, közvetett érzékeléssel. Ezzel ellentétben Sudbury 4-6 kilométernyi eróziót élt át, és gazdag ásványi kincsei miatt jól láthatóvá és tanulmányozhatóvá tették a bányászati társaságok.

A két kráter adatainak összevetésével a kutatók képesek voltak újraalkotni szerkezeteiket, majd megbecsülni a becsapódás által létrehozott olvadék mennyiségét mindkét szerkezetben. Ez a mennyiség létfontosságú annak meghatározásában, hogy kialakulhattak-e olyan hosszú életű meleg vizű keringési rendszerek a becsapódás után, melyek életformáknak adhattak otthont.

A területek tanulmányozása során a kutatók megállapították, hogy mindkét kráter 200 kilométer körüli átmérővel rendelkezett. Ezen felül öt gyűrűszerű szerkezetet azonosítottak, hasonló jellemvonásokkal és méretekkel. Egy hatodik gyűrű is létezik, ami Chicxulub esetében még meg is van, azonban Sudbury-nél már erodálódott. "Míg méretben és szerkezetben a két kráter hasonló, a becsapódási olvadék mennyiségében nagy a különbség" - mondta Kieffer, aki az Amerikai Geológiai Társaság éves ülésén mutatta be a csapat felfedezéseit.

"Kutatásaink során megállapítottuk, hogy Chicxulub közel 18.000 köbkilométer becsapódási olvadással rendelkezik" - mondta Pope. Sudbury esetében ez a mennyiség 31.000 köbkilométer. Ez a különbség jelentős hatással volt a vízkeringési rendszerek számára rendelkezésre álló hőre nézve. A kutatók analitikus krátermodellezést használtak, hogy megvizsgálják a lehetséges okokat a nagy eltérésre. A szimulációs eredmények szerint a különbség könnyen megmagyarázható, ha Chicxulub - mely a dinoszauruszok végzetét okozta - egy aszteroida, míg Sudbury egy üstökös becsapódásával jött létre.

"Számításaink szerint a 18.000-es érték megegyezik a modellezés szerint egy 45 fokos szögben becsapódó aszteroidával" - mondta Kieffer, a geológia professzora. "Az üstökös becsapódási példák a közelébe sem kerültek ennek az értéknek, viszont a 31.000 köbkilométer olvadék nagyjából megfelel egy 30-45 fok között becsapódó üstökösnek."

A kráterek eredetére maga a becsapódási olvadék is bizonyítékokkal szolgál. Sudbury esetében az olvadék breccsa üledék, melyet suevitnek neveznek a kráter belsejében. Ez az anyag főként olyan becsapódásoknál jön létre, ahol a cél kéreg kőzete sok vizet rejt, ez a breccsa üledékes és kristályos kőzeteken kívül üveges és megolvadt törmeléket is tartalmaz. Sudbury jóval több suevittel rendelkezik kráterében, mint Chicxulub.

"Az volt a rejtélyes a dologban, hogy Sudbury eredeti kőzetei valószínűleg nem rendelkeztek ennyi vízzel, viszont egy ekkora méretű üstökös valahol 1400 és 2000 köbkilométer körüli víztartalmával nagy szerepet játszhatott az olvadék szétbomlasztásában és a suevit ilyen nagyarányú kialakulásában" - mondta Kieffer. Ezen felül Chicxulub esetében más bizonyítékok is vannak az aszteroida becsapódásra, az óceáni fúrásoknál talált aszteroida törmelékek, az irídium mennyiségének ugrásszerű növekedése a becsapódás idején, valamint króm 53 izotóp jelenléte. "Sudbury esetében bizonyítékok vannak egy hatalmas hidrotermális rendszerre, melyet a becsapódáskor kialakult olvadék hője táplált" - mondta Ames. "Ennek eredményeként széleskörű melegvizű forrás aktivitás jellemezte a krátert, ami alkalmas volt az élet táplálására."

Ezek a földi tanulmányok segíthetik a marsbeli élet után való kutatás leszűkítését. A kutatók következő lépése, hogy levetítsék felfedezéseiket a Marson uralkodó körülményekre, hogy megtudják, hol lehetett esélye hasonló hidrotermális rendszer kialakulásának. Egyes elméletek szerint az élet meteoron érkezett a Földre, méghozzá a Marsról.