Středa 20. října 2021, svátek má Vendelín
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet

Lidovky.cz

Poslové z vesmíru pomohli rané Zemi

Česko

Nárazy asteroidů v dávné historii naší planety se podle nové hypotézy podílely na vzniku prvních kontinentů

Zažitou představu o vzniku pevniny na Zemi nabourává teorie geologa Andrewa Y. Gliksona z Australské národní univerzity v Canbeře. Informoval o ní v lednovém vydání časopis Scientific American.

Naše planeta si užila pořádně bouřlivé dětství. Strávila ho jako žhavá koule bombardovaná asteroidy. Toto období probíhalo od samého zrodu Země před 4,5 miliardy let až do doby před zhruba 3,8 miliardy let. „Měly ho na svědomí zbytky velkých těles, které se ještě nestačily akumulovat a postupně dopadaly na už vzniklé planety. Byl to vlastně důsledek vzniku sluneční soustavy,“ připomíná Petr Pravec z Astronomického ústavu AV ČR v Ondřejově, který se zabývá studiem asteroidů. Jizvy po těchto divokých událostech jsou dodnes patrné na Měsíci coby hustá kráterová pole na měsíčních „pevninách“ a tmavá „moře“ tvořená vyvřelými horninami.

Podle dosud převládající teorie začala kontinentální kůra tvořící zemskou pevninu vznikat coby tenká slupka na postupně chladnoucí Zemi v době, kdy kosmické bombardování ustalo. Postupně se ale objevily nepřímé důkazy o tom, že i v tomto období do naší planety narazilo několik velkých těles. Andrew Glikson se domnívá, že právě ona se významným způsobem podílela na zrodu prvních kontinentů.

„Je to nová a zajímavá myšlenka. Zatím máme zažitou představu o destruktivním vlivu asteroidů, které ničily rodící se kontinentální kůru. Gliksonova hypotéza tento zažitý stereotyp nabourává,“ říká Radek Mikuláš z Geologického ústavu AV ČR.

Svědkové dávných časů Australský geolog vychází z dlouholetého studia dvou oblastí, které jsou si dnes vzdálené, ale kdysi mohly tvořit jeden prakontinent. Jde o kraton (neboli odhalené jádro dávného kontinentu) Pilbara v západní Austrálii a kraton Kaapvaal v Jihoafrické republice. Obě místa jsou si geologicky velice podobná a odborníci odhadují jejich stáří na více než tři miliardy let.

Tak staré horniny jsou velice vzácné, protože většina zemské kůry prochází pravidelnou recyklací. Tektonické desky se pod sebe vzájemně podsouvají a jejich materiál se v zemském nitru taví, aby se později znovu dostal na povrch na jiném místě. Typickým příkladem této tzv. subdukce je jihoamerické pobřeží Tichého oceánu, známé činnými sopkami a zemětřeseními.

Proto chybí krátery, které by svědčily o srážkách Země s asteroidy v době prahor (tedy před 3,2 až 2,5 miliardy let), kdy vznikaly první kontinenty. Většina zemského povrchu byla od té doby procesem subdukce několikrát „semleta“.

Podle Gliksona ale existují nepřímé důkazy, které se ukrývají v tzv. zelenokamenech. To jsou zvláštní šupinovité struktury na kraji kontinentů, typické pro horniny mladších prahor. Dosud se vědci domnívali, že vznikaly během subdukce, když se na podsunující se desce nacházely sopečné ostrovy nebo podmořské vulkány. Jejich materiál je lehčí než ostatní horniny. „Představte si, že byste pod sebe podsouvali dva papíry a na spodním by byla nalepená žvýkačka. Při subdukci se seškrábne a připojí se k okraji horního papíru. Podobně vzniká nová kontinentální kůra a stejně tak si většina geologů dodnes vysvětluje vznik pásem zelenokamenů,“ říká Radek Mikuláš. Glikson ale tvrdí, že pásy zelenokamenů v Kaapvaalu mají netypickou strukturu - mají více vertikálních než horizontálních aspektů, takže podle něj nemohly vzniknout při subdukci. Za pachatele považuje dávné asteroidy.

Podivné kuličky Jeho domněnku podporuje objev dvou amerických geologů. Donald R. Lowe ze Stanfordovy univerzity a Gary R. Byerly z Louisianské státní univerzity narazili v jihoafrických pásech zelenokamenů na „sferuly“ - zvláštní sklovité kuličky připomínající písek. Nepěkný termín „sferuly“ běžně používají čeští geologové; Radek Mikuláš však dodává, že by se mohly beze škody na přesnosti vyjádření nazývat impaktovými kuličkami.

Podobné kuličky nacházejí vědci na různých částech světa také v mladších vrstvách hornin, které svým stářím odpovídají obdobím, kdy se Země prokazatelně srazila s planetkami - například před 65 miliony let, kdy měl náraz asteroidu vyhubit dinosaury.

Impaktové kuličky vznikají tak, že se při nárazu planetky vypaří část materiálu ze zemského pláště, později kondenzuje a dopadá na zemský povrch v podobě kuliček. Lowe s Byerlym provedli jejich chemickou analýzu. Z vysokého obsahu hořčíku a železa vyvodili, že asteroid narazil do oceánského dna a vymrštil do prostoru materiál z oceánské kůry.

Postupné nálezy impaktových kuliček v různých prahorních vrstvách v Africe i Austrálii podle Gliksona svědčí o nejméně devíti velkých asteroidech, které se s naší planetou srazily v období před 3,2 až 2,5 miliardy let. Právě v této době se začala formovat kontinentální kůra. „Jsem přesvědčený, že tato časová souvislost není náhodná, ale jde o příčinu a následek,“ uvedl Glikson pro Scientific American.

Dokládá to například uspořádáním hornin v Kaapvaalu. Spodní vrstvu tvoří mocné usazeniny, které podle něj musely vzniknout na mořském dně coby součást oceánské kůry. Následují nepravidelně uspořádané kusy žuly, které časově odpovídají době dopadu zmíněných asteroidů. Podle australského geologa se zdeformovaly právě jejich vlivem. Nad žulou se pak nacházejí zvětralé horniny, které musely odolávat povětrnostním podmínkám - tudíž musely být nad hladinou oceánu jako součást pevninské kůry.

Kromě toho se období nárazů asteroidů časově shoduje také se stářím podivně zpřeházených, až 250 metrů velkých bloků žuly v australské Pilbaře. Podle Gliksona se vytvořily během zemětřesení, které bylo logickým doprovodným efektem nárazu planetky.

Zbývá odpovědět na otázku, jak přesně se mohly asteroidy, obvykle považované za ničitele, podílet na zrodu pevniny.

Pokračování na straně 32

Poslové z vesmíru pomohli...

Dokončení ze strany 31

Záleží na jejich velikosti. Průměr planetky, která sprovodila ze světa dinosaury, odhadují odborníci na 10 až 15 kilometrů. „Takový náraz se v nitru Země neprojeví víc než moucha na předním skle automobilu,“ tvrdí geolog Bruce M. Simonson z Oberlin College v Ohiu, který se podílel na nálezu impaktových kuliček v australské Pilbaře.

Oproti tomu těleso o průměru přes dvacet kilometrů by mohlo s uspořádáním povrchu naší planety a vrstev pod ním výrazně zahýbat. „Kinetická energie je přímo úměrná hmotnosti a ta je přímo úměrná objemu, který je přímo úměrný třetí mocnině velikosti. Takže když těleso zvětšíte dvakrát, kinetická energie a následné účinky se znásobí nikoliv dvakrát, ale osmkrát,“ podotýká Petr Pravec.

Podle Gliksona stačily nárazy asteroidů o průměru 20 až 50 kilometrů k tvorbě horkého magmatu, které se ve formě žulám podobných hornin dostalo na povrch a vystoupalo až nad hladinu oceánu. Je samozřejmě otázkou, a sám Glikson to nepopírá, zda by se magma stoupající z horkého zemského nitra, které se ohřívá rozpadem radioaktivních prvků, nedostalo stejným způsobem k povrchu i bez přičinění asteroidů. Podle australského experta kosmické kolize tento proces urychlily.

Odkloněné magma Jeho tezi podporuje počítačový model geofyzika Jaye Meloshe z Purdue University v americké Indianě. Ten vypočítal, co by se stalo, pokud by se Země srazila s padesátikilometrovým asteroidem (viz schéma na předchozí straně). Zjistil, že by taková kolize dokázala přinejmenším přesměrovat magma putující k zemskému povrchu, a tím se podílet na vzniku nových ostrovů. V zemském plášti se totiž nacházejí tzv. plášťové chocholy - oblasti teplejšího materiálu, který stoupá ze zemského nitra vzhůru podobně jako vosk v lávové lampě. Dnes je aktivním projevem takového chocholu například Havajské souostroví.

V Meloshově modelu narazí asteroid právě do oblasti takového chocholu a dokáže změnit jeho směr. Část magmatu vystoupá na povrch v podobně nového sopečného souostroví o kus dál než původní ostrovy, zbytek se odchýlí opačným směrem pod vznikající pevninu, kterou zespodu nataví a posílí a zároveň v ní probudí sopečnou činnost.

„Nejvíce mě zaujala právě myšlenka, že by asteroidy mohly pozměnit konvekční proudění ve svrchní části pláště. Je to zajímavá teorie, a pokud je podložena fungujícím počítačovým modelem, můžeme ji považovat za realistickou,“ hodnotí Gliksonovu představu Radek Mikuláš.

Autor:

Váš syn bude žít jen pár týdnů. Zpověď matky zesnulého hokejisty Buchtely

Premium Přežít své dítě. Pro každého rodiče ta nejhorší představa. Teprve dvacetiletý hokejista Ondřej Buchtela zemřel loni v...

Děti zvládnou všechno, to samé ženy. Muži však nevydrží, říká expert na přežití

Premium Tři dny trvalo pátrání po osmileté Julii z Berlína, která se v neděli ztratila rodičům u Čerchova na Domažlicku. V...

Jak se rodí sebevražda. Psychiatr Höschl nejen o schizofrenii a depresi

Premium Jak velká musí být síla, která člověka dožene k tomu, že si sám dobrovolně vezme život? Jaké jsou poslední myšlenky...