Asteroidy možná nebyly jen posly zkázy. Jejich dopady mohly pomoci proměnit ranou Zemi v obyvatelný svět
Nová studie naznačuje, že impaktní krátery mohly na mladé Zemi fungovat jako inkubátory života a urychlit okysličování atmosféry.
Barringerův kráter v Arizoně je jen o málo starší než jihokorejský Hapcheon. Vznikl v období pleistocénu před přibližně 50 tisíci lety dopadem meteoritu, který měřil okolo 50 metrů a vážil cca 300 tisíc tun. (foto: Shutterstock)
Když se v atmosféře rané Země začal hromadit kyslík, změnilo to vývoj života jednou provždy. Tento přelom, známý jako Velká oxidační událost (někdy také nazývaný Velká kyslíková katastrofa), otevřel organismům cestu k mnohem účinnějšímu získávání energie a nakonec umožnil vznik složitých forem života.
Nová studie jihokorejských vědců nyní naznačuje, že důležitou roli v tomto procesu mohly sehrát dávné impakty asteroidů. Krátery po kosmických srážkách totiž mohly fungovat jako malé „oázy kyslíku“, kde se životu mimořádně dařilo.
Výzkum vedli odborníci z Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources (KIGAM), kteří objevili fosilizované stromatolity v kráteru Hapcheon – jediném potvrzeném impaktním kráteru na Korejském poloostrově. Přestože samotný kráter vznikl teprve před asi 42 tisíci lety, jeho prostředí může podle vědců připomínat podmínky, které panovaly na Zemi před miliardami let.
Dávní tvůrci kyslíku
Stromatolity jsou vrstvené útvary vytvářené mikroorganismy, především sinicemi. Právě sinice byly prvními organismy, které na Zemi dokázaly produkovat kyslík fotosyntézou. Po stovky milionů let postupně měnily chemické složení atmosféry a vytvořily podmínky, bez nichž by složitý život pravděpodobně nemohl vzniknout.
Fosilie stromatolitů patří k nejstarším známkám života na naší planetě. V kráteru Hapcheon vědci objevili hned několik exemplářů o velikosti 10 až 20 centimetrů. Důležité však nebylo jen jejich nalezení, ale hlavně prostředí, ve kterém vznikly – okraje hydrotermálního jezera vytvořeného po dopadu meteoritu.
Podle autorů studie právě taková místa mohla fungovat jako lokální centra zvýšené produkce kyslíku. V době, kdy byla zemská atmosféra stále převážně bez kyslíku, mohly podobné „kyslíkové oázy“ poskytovat mikroorganismům ideální podmínky k růstu.
Samotný dopad asteroidu je krátká a obvykle ničivá událost, jeho následky ale mohou přetrvávat velmi dlouho. Po impaktu se v místě dopadu spouští složitý systém geologických procesů. Šoková vlna zahřívá okolní horniny a vytváří hydrotermální prostředí – tedy oblast s horkou vodou bohatou na minerály. Právě tato hydrotermální fáze mohla být pro život mimořádně příznivá. Teplo, chemické živiny i přítomnost vody vytvářely podmínky vhodné pro mikrobiální ekosystémy. Některé hydrotermální systémy v impaktních kráterech mohly přetrvávat velmi dlouho.
Vědci se domnívají, že během období známého jako Pozdní velké bombardování, kdy byla raná Země často zasažena asteroidy, vznikly desetitisíce impaktních kráterů. Toto období probíhalo přibližně před 4,1 až 3,8 miliardy let, některé studie však naznačují, že intenzivní bombardování mohlo pokračovat ještě déle.
Asteroidy jako pomocníci života
Dávná Země mohla být doslova posetá obřími krátery. Některé z nich mohly mít průměr přes pět tisíc kilometrů, i když stopy po nich už dnes dávno zmizely v důsledku geologických procesů.
Každý takový kráter mohl po dopadu vytvořit jezero napájené hydrotermální aktivitou. A právě tato jezera mohla sloužit jako inkubátory života. Vědci analyzovali sedimenty uvnitř stromatolitů pomocí rentgenové fluorescenční spektroskopie a zjistili zvýšený obsah materiálu pocházejícího z jiných oblastí, včetně možných meteoritických příměsí. Pokud se podaří potvrdit, že stromatolity skutečně obsahují materiál pocházející z asteroidů, ještě více to posílí hypotézu, že kosmické impakty přímo podporovaly rozvoj raného života.
Myšlenka, že asteroidy mohly pomoci vzniku života, není nová. Už dříve vědci zjistili, že komety a planetky obsahují složité organické molekuly i aminokyseliny – základní stavební kameny života. Existuje hypotéza, že právě tyto látky byly na mladou Zemi dopraveny z vesmíru.
Nová studie však ukazuje ještě jiný mechanismus. Asteroidy nemusely přinést pouze organické molekuly; mohly také vytvářet prostředí, ve kterém se mikroorganismům mimořádně dobře dařilo. Hydrotermální jezera v impaktních kráterech mohla poskytovat stabilní zdroj energie, minerálů i tepla a zároveň podporovat růst sinic produkujících kyslík.
Pokud podobných kráterů existovaly na rané Zemi tisíce, mohly výrazně urychlit okysličování atmosféry. To by znamenalo, že srážky asteroidů nebyly jen ničivými katastrofami, ale také jedním z klíčových motorů biologické evoluce.
Mohlo se něco podobného odehrát i na Marsu?
Výsledky studie mají význam i pro hledání života mimo Zemi. Hydrotermální systémy v impaktních kráterech totiž existovaly pravděpodobně i na Marsu. Rudá planeta byla v dávné minulosti rovněž silně bombardována asteroidy a na jejím povrchu se nachází množství kráterů, které kdysi obsahovaly vodu.
Pokud hydrotermální krátery skutečně představují ideální prostředí pro vznik a rozvoj mikrobiálního života, mohou být některé marsovské krátery jedním z nejlepších míst pro hledání stop dávných organismů. Studie jihokorejských vědců tak nepřináší jen nový pohled na historii Země, ale také další vodítko v pátrání po životě ve vesmíru.