Szukają śladów kosmicznych gości. Ślady „wizyt” sprzed tysięcy lat są także w Polsce

Niewielkie asteroidy są dla ludzkości większym zagrożeniem, niż duże obiekty, bo trudniej je w kosmosie wypatrzeć. Ślady po ich uderzeniach mogą wyjaśnić, jak często się zdarzają i jakie mogą być ich konsekwencje. Sposób na wyszukiwanie takich kraterów znalazł międzynarodowy zespół kierowany przez Polkę.

“Największe asteroidy – takie, które mogą spowodować globalną katastrofę, wywołują największe emocje wśród ludzi. Ale to nie one są dla nas największym zagrożeniem: na szczęście są one bardzo rzadkie i stosunkowo łatwe do wypatrzenia. Dzięki temu, że mamy je już na oku – wiemy, że nic dużego w nas nie celuje” – mówi PAP dr Ania Łosiak z Instytutu Nauk Geologicznych PAN i University of Exeter w Wielkiej Brytanii.

Bardziej należy się obawiać mniejszych asteroid, wielkości 30-100 metrów. Im asteroida jest mniejsza, tym trudniej ją dojrzeć przed zderzeniem, i tym szybciej ślady po tej kosmicznej katastrofie znikają. W zależności od tego, gdzie asteroida spadnie, może niemal nie mieć żadnych skutków – lub nieść poważne konsekwencje dla mieszkańców feralnego obszaru.

W XX i XXI wieku dwa takie uderzenia spowodowały zniszczenia na masową skalę. W 1908 roku asteroida, która spadła na Ziemię w środkowej Syberii, powaliła drzewa w promieniu 40 km, widziana była w promieniu 650 km, a słyszana – w promieniu 1000 km. Według doniesień do katastrofy mogło doprowadzić uderzenie obiektu o średnicy zaledwie 50 m. Zdarzenie to nazywane jest katastrofą tunguską. Z kolei w 2013 roku w Czelabińsku nad południowym Uralem fala uderzeniowa i okruchy z eksplozji meteorytu o wielkości około 17–20 metrów uszkodziła ponad 7500 budynków, a także spowodowała obrażenia u ponad tysiąca pięciuset osób.

„Warto przygotować się na tego typu zdarzenia; to tylko kwestia czasu, kiedy kolejna asteroida znowu uderzy w naszą planetę” – powiedział Witold Szczuciński, prof. Uniwersytetu im Adama Mickiewicza, zaangażowany w nowe badania dotyczące kraterów, opublikowane w prestiżowym piśmie “Geology”.

Inny współautor badań, prof. Andrzej Muszyński z UAM przypomniał, że już kiedyś w Polskę, w teren dzisiejszego Poznania, uderzyło ciało niebieskie wystarczająco duże, żeby utworzyć stumetrowy krater Morasko.

„Liczne zwęglone szczątki zagrzebane w materiale wyrzuconym z krateru świadczą o tym, że w przypadku takiego wydarzenia lepiej znajdować się gdzieś indziej” – dodaje doktorantka Monika Szokaluk tej samej uczelni.

Aby przygotować się na przyszłe zagrożenia, naukowcy starają się zrozumieć, jak często zdarzają się takie kolizje, i poznać ich specyfikę czy możliwe konsekwencje. Jednak lokalizacja około 70 procent wszystkich kraterów powstałych w wyniku uderzeń w holocenie, czyli obecnej epoce geologicznej, pozostaje nieznana. Zaginionych kraterów jest wiele, bo bardzo trudno je odnaleźć.

r e k l a m a

Dlaczego tak się dzieje? Trudno jest odróżnić cechy powierzchni, spowodowane uderzeniami asteroid, od tych, które wynikają z wulkanizmu, działalności lodowców, erozji lub innych procesów geologicznych.

W przypadku uderzeń większych obiektów sprawa jest prostsza, bo ciśnienia i temperatury przy zderzeniu są tak duże, że powodują deformację skały w bardzo specyficzny sposób. Jedynymi innymi zdarzeniami, które powodują podobne skutki, są wybuchy jądrowe.

Najtrudniejsze do odnalezienia są kratery spowodowane właśnie przez mniejsze asteroidy. W ich przypadku ciśnienia i temperatury są niższe, a małe ilości przetworzonego materiału bywają rozrzucone na dużym obszarze wraz z gruzami wyrzuconymi z krateru siłą uderzenia, glebą i lokalnymi skałami.

Dotąd naukowcy w miejscach, które posądzali o bycie kraterem uderzeniowym, najczęściej po prostu szukali fragmentów asteroidy, która uderzyła w Ziemię. Spośród 14 znanych małych kraterów o średnicy poniżej 200 metrów, 13 zidentyfikowano poprzez znalezienie fragmentów obiektu, powodującego uderzenie. Jednak ponieważ większość asteroid w naszym Układzie Słonecznym jest zbudowana ze skał, to rozpada się po uderzeniu. Odnalezienie pozostałości kamiennej asteroidy wśród ziemskich kamieni i żwiru jest jak szukanie igły w stogu siana.

Okazuje się jednak, że jest na to sposób. Znaleźli go naukowcy z Instytutu Nauk Geologicznych PAN i brytyjskiego University of Exeter, a artykuł na ten temat opublikowali w “Geology”. Metoda opiera się na badaniu węgla drzewnego z roślinności “zabitej” podczas wybuchu, który towarzyszył uderzeniu asteroidy w ziemię. Nowa metoda pozwala naukowcom identyfikować nawet małe kratery, powstałe do kilkunastu tysięcy lat wstecz. “Po dłuższym czasie wątpliwe jest, czy kratery przetrwają. W większości przypadków erozja małych kraterów następuje bardzo szybko i nie są już później dostrzegalne” – opisuje Anna Łosiak.

r e k l a m a

Okazało się, że właściwości węgla drzewnego powstałego w wyniku uderzenia asteroidy znacznie różnią się od cech węgla drzewnego ze starożytnych i współczesnych pożarów lasów. Różnicę daje się zauważyć w strukturze węgla drzewnego i ilości odbijanego światła.

Aby zmierzyć właściwości węgla drzewnego po uderzeniu, zespół wykopał rowy badawcze wokół czterech znanych już kraterów: tysiącletniego Whitecourt w Kanadzie; Kaali Main oraz Kaali ze współczesnej Estonii, a także Morasko w Polsce. Kratery te znajdują się na dwóch kontynentach – w trzech krajach – i powstały tysiące lat od siebie.

Znalezione tam kawałki węgla drzewnego o rozmiarach od milimetra do centymetra przygotowano tak, by precyzyjnie zmierzyć współczynnik odbicia światła. Wyniki porównano następnie z węglem drzewnym powstałym podczas pożarów. Różnice okazały się znaczące.

Jak tłumaczy dr Łosiak, im więcej dostarczymy energii do danego fragmentu materii organicznej, im wyższa temperatura dostarczana jest przez długi czas – tym bardziej regularnie porozmieszczane są cząsteczki węgla tworzące strukturę pseudografitu. Tym lepiej też odbija ona światło.

Średnia temperatura podczas pożaru lasu to powyżej 800 st. C. W przypadku takich pożarów mamy kawałki drewna, które bezpośrednio dotykały płomienia i one bardzo silnie odbijają światło, ale i kawałki, które są mało zwęglone. Węgiel taki jest więc bardzo zróżnicowany pod względem współczynnika odbicia.

“W przypadku węgla drzewnego z kraterów uderzeniowych wszystkie te węgielki są bardzo do siebie podobne, i wszystkie są >>spieczone<< do dokładnie takich samych właściwości. Wszystkie zostały >>upieczone<< w relatywnie niskiej temperaturze (kilkuset stopni) – niższej niż ta, która towarzyszy pożarom” – wskazała geolog planetarna w rozmowie z PAP.

Choć węgle uderzeniowe powstały podczas gwałtownego wydarzenia, to jednak prawdopodobnie w stosunkowo niskich temperaturach, które oddziaływały na materię organiczną przez wiele godzin. Prawdopodobnie – jak tłumaczą naukowcy – uderzenie asteroidy zakopuje drzewa, gałęzie, gałązki i inny materiał organiczny pod dużą masą wyrzuconego materiału, zapewniając stosunkowo wysoką temperaturę przez długi czas.

r e k l a m a

Trudno tu o pomyłkę, bo węgiel o zbliżonych właściwościach człowiek jest w stanie wytworzyć tylko w tzw. smolarniach – miejscach, w których dawniej produkowano smołę. Może też on powstawać poprzez wciągnięcie do materiału piroklastycznego wulkanów.

“Jednak w obu tych przypadkach średnia odbijalność światła jest dużo wyższa niż w kraterze pouderzeniowym” – zwraca uwagę badaczka.

Źródło: pap-mediaroom

fot. ilust.

r e k l a m a
Facebook Comments

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *