Группа исследователей из Южной Кореи сделала важное открытие, которое может изменить наше понимание того, как на Земле появился кислород. Ученые из Корейского института геонаук и минеральных ресурсов (KIGAM) обнаружили строматолиты — слоистые горные образования, созданные древними микробными сообществами, — внутри ударного кратера Хапчхон. Этот кратер признан единственным подтвержденным астероидным кратером на Корейском полуострове благодаря обнаружению характерных микроскопических структур в породах — конусов растрескивания и ударно-метаморфизованного кварца, которые могут образоваться только при падении крупного космического тела. Его возраст оценивается в 50–60 тысяч лет, что основано на датировании изотопным методом по углероду-14 для органических остатков в осадочных породах, перекрывающих кратер.
По мнению исследователей, строматолиты образовались в гидротермальном озере, которое возникло после падения астероида. Удар вызвал сильный нагрев, расплавив окружающие породы и на долгое время сделав воду теплой. Такие теплые и богатые минералами условия создали идеальную среду для выживания и роста древних микроорганизмов, в том числе цианобактерий, которые выделяют кислород в процессе фотосинтеза. Строматолиты считаются одними из древнейших свидетельств жизни на Земле, их ископаемые остатки датируются возрастом не менее 3,5 миллиарда лет.
Это открытие помогает ученым лучше понять так называемый Великий окислительный процесс, который произошел около 2,4 миллиарда лет назад, когда уровень кислорода на планете резко возрос. Авторы исследования предполагают, что гидротермальные озера, образовавшиеся в результате ударов астероидов, могли служить изолированными «кислородными оазисами», где процветали кислород-продуцирующие микробы еще до того, как кислород распространился по всей планете. Эта гипотеза дает ключ к разгадке одного из самых загадочных периодов в истории Земли.
Геохимические тесты строматолитов подтвердили эту теорию: образцы содержали следы как внеземного материала, так и местных горных пород, а также признаки воздействия горячей воды. Для обнаружения таких свидетельств ученые применяют несколько ключевых методов: микроскопический анализ на наличие планарных деформационных особенностей в зернах кварца или циркона, геохимические методы масс-спектрометрии для выявления аномальных концентраций элементов платиновой группы и изотопных аномалий осмия и хрома, характерных для метеоритов, а также минералогический анализ на присутствие ударно-индуцированных алмазов и других высокотемпературных полиморфов, образующихся при сверхвысоких давлениях. Внутренние части строматолитов показали более сильные гидротермальные сигнатуры, что указывает на их формирование на более ранней и горячей стадии существования кратерного озера. В совокупности эти данные подтверждают, что строматолиты развивались внутри гидротермального озера после падения астероида и продолжали расти по мере постепенного остывания окружающей среды.
Полученные результаты имеют значение не только для науки о Земле, но и для поисков жизни на других планетах. Ученые полагают, что ранний Марс мог содержать заполненные водой ударные кратеры, похожие на те, что существовали на древней Земле. Поэтому кратерные среды на Марсе могут быть перспективными местами для поиска следов микробной жизни в прошлом. Доктор Джэсу Лим, ведущий автор исследования, подчеркнул, что это первое комплексное свидетельство того, что строматолиты могли формироваться в гидротермальных озерах, созданных ударами астероидов, и такие условия обеспечивали благоприятную среду для ранних микробных экосистем.
Источник: Ancient asteroid craters may have sparked Earth’s oxygen-producing life