Jättiläisasteroidi räjähti avaruuden kolarissa satoja miljoonia vuosia sitten, pitkä tomusade mullisti Maan luonnon

Maapallon ilmasto muuttui roimasti mutta niin vähitellen, etteivät lajit kuolleet siihen paikkaan. Niille jäi päinvastoin tilaisuus monimuotoistumiseen, kun meret viilenivät.

ilmasto
Piirroskuva törmäyksessä kappaleiksi hajoavasta asteroidista.
Taitelija arvelee jättiläisasteroidin lopun näyttäneen tältä.Don Davis / Southwest Research Institute

Noin 466 miljoonaa vuotta sitten avaruudessa tömähti tavalla, joka seuraavien vuosimiljoonien aikana mullisti maapallon luonnon monimuotoisuuden, päätellään kansainvälisessä tutkimuksessa. Muinainen jääkausi seurauksineen on todistettu jo aiemmin, mutta nyt tutkijat uskovat selvittäneensä myös syyn.

Science Advances (siirryt toiseen palveluun) -lehdessä julkaistun tutkimuksen mukaan suuri asteroidi törmäsi toiseen murikkaan Jupiterin ja Marsin välisessä avaruudessa. Kolarissa syntynyt kosminen jäte sumensi Maan ilmakehän ja ilmasto viileni, vaihtelevasti mutta hyvin pitkäksi aikaa.

Maan ilmakehään päätyy kaiken aikaa avaruuden ainesta, mutta sitä on vähän verrattuna siihen pölinään, joka on lähtöisin maapallon omista tulivuorista ja aavikoilta. Ilmakehässä on myös merten kuivunutta suolaa.

Mutta kun läpimitaltaan 150-kilometrinen jättiläinen hajosi avaruudessa, pölyä levisi roimasti ympäri aurinkokuntaa, ja Maakin sai osansa. Törmääjän läpimitan tutkijat arvioivat noin 20 kilometriksi. Yhtä suurta kolaria aurinkokunnassamme ei lasketa tapahtuneen kahteen miljardiin viime vuoteen.

– Yleensä Maahan tulee avaruudesta ainesta noin 40 000 tonnia vuodessa. Kuvitelkaapa tilanne, kun määrä tuhat- tai jopa kymmentuhatkertaistui, sanoo yhdysvaltalaisen Fieldin museon (siirryt toiseen palveluun) kuraattori, Chicagon yliopiston astrokemian apulaisprofessori Philipp Heck.

Kolarin muistoja ropisee Maahan yhä

Heck havainnollistaa lukuja puoliperävaunujen lasteilla. Kun avaruudesta tulevalla aineksella normaalisti täyttäisi tuhatkunta perävaunua vuodessa, asteroidin jäljiltä ilmakehään sateli kymmenen miljoonaa puoliperävaunullista joka vuosi.

Sitä kesti ainakin kaksi miljoonaa vuotta, eikä se ole loppunut täysin vieläkään. Tutkijoiden mukaan tänäkin vuonna lähes kolmannes meteoriiteista, joita Maahan putoaa, on peräisin tuosta jättiläiskolarista.

Ilmastoa viilensi myös meriin sadelleen tomun rautapitoisuus. Se sai merenpinnan mikrobit rehottamaan, mikä puolestaan sitoi ilmasta aiempaa enemmän hiilidioksidia. Ilmaston viilenemistä edisti vielä sekin, että kuoltuaan mikrobit painuivat syvyyksiin ja veivät sitomansa hiilen mukanaan.

Muinainen merenpohja talletti todisteet

Tämän tutkimuksen tulokset ovat ensimmäinen näyttö siitä, että satojen miljoonien vuosien takainen avaruuspöly kylmensi Maan ilmastoa ajoittain dramaattisesti, sanoo tutkimusartikkelin pääkirjoittaja, ruotsalaisen Lundin yliopiston ydinfysiikan professori Birger Schmitz.

Hänen mukaansa tutkijapiireissä on viime vuosikymmeninä alettu ymmärtää, että maapallon elämän evoluutio riippuu myös avaruuden tapahtumista.

Tutkimusaineistona oli avaruuspölyn jäämiä ja pieniä meteoriitteja kivistä, jotka olivat aikoinaan merenpohjaa. Nykyisin ne ovat kuivaa kiveä Etelä-Ruotsissa Kinnekullen kalkkikivikaivoksessa ja jokivarressa Venäjällä lähellä Pietaria.

Kinnekullesta on viime vuosikymmeninä löydetty 130 koostumukseltaan oikeanlaista meteoriittia juuri oikealta ajalta. Yksi meteoriiteista, ainoa erilainen, lienee jäänne isoon asteroidiin törmänneestä toisesta taivaankappaleesta, arvelee Schmitz Conversation-lehteen (siirryt toiseen palveluun) kirjoittamassaan artikkelissa.

Fossiloitunut merieläin ja meteoriitin pieni kuoppa.
Tämäkin pieni meteoriitti on muisto asteroidista, joka aiheutti pitkän jääkauden. Yläpuolella on meressä eläneen helmiveneen eli nautiloidin fossiili. John Weinstein / Field Museum

Helium voi paljastaa kosmisen alkuperän

Merten vesimäärä vaikuttaa siihen, millaisia kiviä pohjaan syntyy. Tutkittuna aikana meret olivat aiempaa matalampia, mikä viittaa siihen, että osa vedestä oli napajäätiköissä ja merijäässä. Ajoitus osuu täydellisesti yksiin tutkimuksen tulosten kanssa, sanoo Schmitz.

Muinaisen merenpohjan kivistä etsittiin alkuaineita, jotka ovat Maassa harvinaisia, ja isotooppeja, joissa on avaruuden merkkejä. Etenkin heliumista saatiin ratkaisevaa näyttöä, Schmitz kertoo.

Löytöjen maapallon ulkopuolisen alkuperän jäljille päästiin happokäsittelyllä, joka liuotti kiven mutta jätti jäljelle avaruuden tuliaiset ja päästi tutkijat tekemään niille kemiallisia analyyseja.

Muutoksen hitaus antoi evoluutiolle aikaa

Koska tomua leijaili ilmakehässä ainakin kaksi miljoonaa vuotta, elämällä oli aikaa sopeutua uusiin oloihin ja jopa hyötyä niistä. Erilaisiin olosuhteisiin kehittyi lajeja, joille juuri ne olivat sopivia, tutkijat sanovat.

Meriin, jotka olivat olleet pelkästään trooppisia tai subtrooppisia, syntyi vyöhykkeitä, päiväntasaajan tropiikista napojen hyisiin vesiin ja jäähän.

Elämä planeetallamme keskittyi tuohon aikaan juuri meriin. Niissä elämän monimuotoisuus kaksin- tai jopa kolminkertaistui.

Syyt ovat aiheuttaneet tiedeyhteisölle päänvaivaa kymmeniä vuosia. Kuuma maapallo kylmeni, sen hyväksyvät kaikki tutkijat, mutta miksi niin tapahtui?

Schmitz ehdotti vuosikymmen sitten selitykseksi asteroidin hajoamista Maan lähellä, mutta tuolloin hän arveli, että Maahan osui isoja kappaleita. Hypoteesi ei kelvannut muille, koska kraattereita ei löydetty. Pölyteoria odottaa tiedeyhteisön reaktioita.

Korkeat juovalliset kalliot.
Nämä Kinnekullen kalliot olivat muinoin merenpohjaa. Philipp Heck / Field Museum

Tomustako ratkaisu ilmastonmuutokseen?

Hitaasti hiipien tullut muutos ei aiheuttanut lajeille suurta stressiä, mutta nopea ilmastonmuutos on katastrofi, toteaa Heck.

– Meteoriitti, joka tappoi dinosaurukset 65 miljoonaa vuotta sitten, oli aivan eri juttu. Niin on myös tämän päivän ilmastonmuutos.

Heckin mukaan olisi houkuttelevaa ajatella, että nykyinen ilmaston lämpeneminen olisi ratkaistavissa jäljittelemällä satojen miljoonien vuosien takaista tomusadetta.

Sen kaltaista ajatusta on jo väläytettykin: asteroidin hilaamista painovoimaltaan vakaaseen pisteeseen Maan ja Auringon välille ja pölyn hiertämistä asteroidista varjostamaan eli viilentämään Maata.

Geoinsinöörien ei kannata innostua moisesta liikaa, Heck varoittaa. Jos jotakin menee suunnitelmassa pieleen, maapallon tilanne voi muuttua entistäkin huonommaksi, hän sanoo.

Schmitz on samaa mieltä: näköpiirissä ei toistaiseksi ole muuta keinoa taistella ilmastonmuutosta vastaan kuin hiilidioksidipäästöjen vähentäminen. Viime kädessä se on ainoa tapa suojella myös sitä huimaa biodiversiteetin kasvua, joka tapahtui 466 miljoonaa vuotta sitten, hän sanoo.

Korjattu klo 10.20: Ruotsalainen kalkkikivialue on Kinnekulle, ei Killekulle