Более 3 млрд лет назад произошло столкновение Земли с огромным астероидом, который по размерам в несколько раз больше Эвереста — самой высокой горы на планете. Падение астероида, практически полностью уничтожившего зарождавшуюся на Земле жизнь, неожиданным образом привело к изменениям, которые в итоге оказались чрезвычайно благоприятными для развития жизни на Земле.
Об этом говорится в исследовании, которое опубликовала группа ученых из Гарвардского и Стэнфордского университетов в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Метеорит, которому ученые дали название S2, по своей массе в 50-200 раз превосходил астероид, столкновение с которым 66 млн лет назад привело к вымиранию динозавров на Земле. По размерам S2 превосходил его в четыре-шесть раз: если астероид, погубивший динозавров, был размером с Эверест — до 10 км в диаметре, то диаметр S2 оценивается в 40-60 км.
Столкновение, по оценкам ученых, произошло 3,26 млрд лет назад — в эру Палеоархей, когда завершилось формирование твердого ядра Земли.
«В то время Земля была фактически полностью водным миром, с небольшими участками суши — вулканами и скалами. В земной атмосфере и океане практически не было кислорода», — цитирует агентство Reuters геолога и одного из авторов исследования, сотрудника Гарвардского университета Эндрю Нолла.
Столкновение Земли с S2 вызвало цунами огромной мощности. Как полагают ученые, это, вероятно, было самое мощное цунами за всю историю Земли.
Вода в океане буквально вскипела и часть ее испарилась, температура воздуха поднялась на 100 градусов по Цельсию. Небо заволокло плотной завесой пыли и тумана, из-за чего солнечный свет практически не достигал поверхности Земли. Бактерии и микроорганизмы, существующие за счет фотосинтеза, в таких условиях выжить не могли. На охлаждение атмосферы и оседание поднявшихся в воздух частиц, вероятно, ушли несколько лет, а то и десятки лет.
Однако, несмотря на катастрофические последствия столкновения с S2, жизнь на Земле уже через довольно короткий промежуток времени — от нескольких лет до нескольких десятков лет — не только восстановилась, но и стала более разнообразной, а популяции микроорганизмов — более многочисленными.
Как объясняют ученые, столкновение астероида S2 с Землей привело к значительным изменениям условий жизни, которые немедленно привели к ее расцвету.
После столкновения с астероидом произошел резкий рост популяций микроорганизмов, для которых основными нутриентами является железо и фосфор, отмечают ученые.
По версии ученых, железо стало доступно для микроорганизмов благодаря тому, что в результате удара, цунами и повышения температуры произошло перемешивание вод океана — богатая железом вода со дна поднялась на поверхность.
А большое количество фосфора, вероятно, принес на Землю сам метеорит. Как рассказывает геолог из Гарвардского университета Надя Драбон, астероид S2 относился к редкому типу метеоритов — углеродистым хондритам, которые содержат фосфор.
Еще больше фосфора попало в океаны путем эрозии пород, подвергшихся воздействию цунами, отмечают ученые.
Фосфор играет важнейшую роль в хранении и передаче генетической информации — он входит в состав РНК, ДНК и клеточных мембран.
Исследователи, изучавшие последствия столкновения S2 с Землей, работали в районе зеленокаменного пояса Барбертон (Барбертон-Гринстоун), который находится на северо-востоке Южной Африки. Барбертон-Гринстоун — одна из древнейших геологических структур на планете, сформировавшаяся 3,6-3,25 млрд лет назад.
Ученым удалось найти многочисленные свидетельства — в основном геохимические — мощного расцвета жизни в этом регионе после столкновения Земли с метеоритом S2.
«Жизнь не только быстро восстановилась, после того как условия вернулись к норме, она просто расцвела всего за несколько лет или десятилетий», — говорит один из главных авторов исследования, геолог Надя Драбон.
