פגיעות אסטרואידים שינו משמעותית את פני השטח של כדור הארץ

על-אף שבמונחי קצב ההצטברות, ההפגזה האחרונה אחראית לפחות מאחוז אחד ממסת כדור הארץ של היום. להתנגשות אסטרואידים גדולים הייתה השפעה גדולה על האבולוציה הגיאולוגית של כדור הארץ

מחקר חדש מראה כי לפני למעלה מ-4 מיליארד שנה עברו פני השטח של כדור הארץ עיבוד מחדש כתוצאה מפגיעת אסטרואיד ענק. מודל חדש המבוסס על נתונים מההווה של כדור הארץ והירח שופכים אור על תפקיד הפגזת האסטרואידים באבולוציה הגיאולוגית של השכבות העליונות של כדור הארץ הקדום, וכן כיצד השפיעו הפגיעות הגדולות במהלך ההסטוריה של כדור הארץ עד ימינו.

מחקרים חדשים מראים כי לפני למעלה מ-4 מיליארד שנה עברו פני השטח של כדור הארץ עיבוד מחדש – ערבוב, קבורה והתכה כתוצאה מפגיעות אסטרואידים. מודל חדש של הפגזת כדור הארץ המבוסס על נתונים בני ימינו מכדור הארץ והירח שופכים אור על התפקיד ששיחקו הפגזות האסטרואידים על האבולוציה של השכבות העליונות של כדור הארץ בתקופה ההדאית (לפני 4-4.5 מיליארד שנה לערך).
צוות בינלאומי של חוקרים פרסמו את הממצאים בגיליון של 31 ביולי של כתב העת נייצ’ר.

“כאשר אנו בוחנים את ההווה, יש לנו גישה לעבר הגיאולוגי של כדור הארץ בחצי מיליארד השנים האחרונות, ואנו מבינים שטקטוניקת הלוחות, פעילויות הרי הגעש ושאר סוגי התהליכים האלה היו פחות או יותר דומים בסדרי הגודל שלהם ב-2 מיליארד השנים האחרונות” אומרת לינדי אלקינס-טאנטון, מנהלת ביה”ס לחקר כדור הארץ והחלל באוני’ אריזונה.

“אולם, על ימיו הראשונים של כדור הארץ, בחצי מיליארד השנים הראשונות, אנו יודעים פחות מאשר על כל תקופה אחרת, ואנו מכנים תקופה זו בשם התקופה ההדאית (כמו גיהנום), משום שאנו מעריכים שכדור הארץ היה חם, הרי געש התפרצו בכל מקום והמגמה כיסתה את כל פני השטח, שלא כמו בימינו.”

מודלים של היווצרות כוכבי לכת ארציים מראים כי כדור הארץ עבר סדרה של כמה אירועי ‘צמיחה’: הצטברות של פלנטסימל (כוכבי לכת זעירים) ועוברי כוכבי לכת על פני עשרות מיליוני שנים, פגיעה גדולה שהובילה ליצירת הירח, ולאחר מכן ההפגזה המאוחרת כאשר אסטרואידים גדולים היכו באופן מחזורי בכדור הארץ שהאחרון שבהם היה האסטרואיד שחיסל את הדינוזאורים.

על-אף שבמונחי קצב ההצטברות, ההפגזה האחרונה אחראית לפחות מאחוז אחד ממסת כדור הארץ של היום. להתנגשות אסטרואידים גדולים הייתה השפעה גדולה על האבולוציה הגיאולוגית של כדור הארץ הקדום. לפני 4 מיליארד שנה, לכדור הארץ הייתה קרקע ולקנית שהמיסה את החומר שנפל מהשמים. יתרה מכך, התנגשויות גדולות אפילו לפני 4 מיליארד שנה גרמו להרחת (להתאדות?) האוקיאנוסים שהפכו לאטמוספרת קיטור. למרות ההפגזה החזקה, הממצאים תואמים להשערה שהתקיימו מים במצב נוזלי על כדור הארץ אפילו לפני 4.3 מיליארד שנה בהתבסס על נתונים גיאוכימיים.

חלק חשוב במסתורין אודות ימיו הראשונים של כדור הארץ שלא זכו לכימות מספיק בעבר הוא סוג הפגיעות שכדור הארץ ספג בסוף עידן ההצטברות. כמה גדולים היו האסטרואידים, באיזו תדירות הם הגיעו ומה הייתה השפעתם על פני השטח של כדור הארץ? כיצד הם השפיעו על היכולת של הקרום שהיום התקרר ליצור לוחות, לפורר אותם ולגרום לטקטוניקת הלוחות? אילו סוגים של התפרצויות הרי געש הם יצרו שהיו שונים מאלה של ימינו?

“אנחנו מבינים יותר ויותר את הדמיון ואת ההבדלים בתנאים ששררו בכדור הארץ אז והיום ואת תהליך יצירת הלוחות הטקטוניים”, אומרת אלקינס-טאנטון “וחקר זה הוא צעד חשוב בכיוון זה, בניסיון לגשר על אותו זמן מהשפעת ההצטברות הענקית שיצרה את הירח ואת הלוחות הטקטוניים של היום שאפשרו לנו לגור על היבשות”.

המחקר החדש מגלה כי התנגשויות אסטרואידים קשות לא רק שינו את הגיאולוגיה של כדור הארץ הצעיר אלא גם שיחקו תפקיד מרכזי בהתפתחות הבאה החשובה על פני כדור הארץ – החיים.

“בתקופה שקדמה ללפני כארבעה מיליארדים שנה, לא היה אזור גדול על פני השטח של כדור הארץ ששרד ללא פגע מפגיעות אטסרואידים או השלכותיהם,” אומר סימון מרצ’ה, ממכון המחקר הווירטואלי לחקר מערכת השמש של נאס”א. “יש לנו תמונה חדשה של כדור הארץ ההדאי, ויש לכך השלכה חשובה על יכולתו לשמר חיים”.
להתנגשויות הגדולות היו השפעות חמורות במיוחד על מערכות אקולוגיות קיימות.

חוקרים מצאו כי בכדור הארץ ההדאי הייתה יכול להיות בממוצע על ידי 1-6 אסטרואידים בקוטר של למעלה מאלף קילומטרים שיכלו לגרום לעיקור החיים, ועל ידי 3-7 אסטרואידים בקוטר של למעלה מ-500 קילומטרים שיכלו לגרום להתאדות המים באוקיאנוסים.

“בהמשך הפער בין ההתנגשויות הגדולות היה ארוך מספיק כדי לאפשר מרווחים ובהם תנאים נוחים יותר, לפחות בקנה מידה מקומי.” אמר מארצ’ה. “כל החיים שנוצרו במהלך העידן ההדאי היו צריכים להיות עמידים לטמפרטורות גבוהות כדי שיוכלו לשרוד בתקופה אלימה כל כך בהיסטוריה של כדור הארץ ולשגשג במעמקים או בנישות בקרקעית האוקיאנוסים.”

להודעה של החוקרים