Kulki mniejsze niż ziarenko pyłu: to tam zapisano jedną z najbardziej subtelnych opowieści o naszej planecie. Nie zaginione sondy, nie kosmiczne sondy, lecz zwykłe, stopione drobiny żelaza i niklu, które przeszły przez atmosferę i zachowały w sobie jej skład sprzed milionów lat. Chodzi o mikrometeoryty.
Kiedy fragment metalu zderza się z atmosferą Ziemi, jego podróż kończy się. Temperatura rośnie, materiał się topi, a w kontakcie z tlenem dochodzi do reakcji utleniania. Efektem są mikrosferule: kuliste formy złożone z tlenków żelaza i niklu, powstałe wskutek nagłego schłodzenia.
Tlen użyty do stworzenia tych struktur pochodzi z ziemskiej atmosfery. A ponieważ reakcje chemiczne, jakie zachodzą w takiej chwili, są zależne od składu izotopowego tlenu i obecnych warunków termodynamicznych, każda mikrosferula to zasadniczo archiwum.
Aby to dobrze zbadać, potrzeba czegoś więcej niż teleskopów i detektorów cząstek. Trzeba kilofów, sit laboratoryjnych i cierpliwości. W badaniu prowadzonym przez zespół z Uniwersytetu w Getyndze i kilku innych ośrodków, naukowcy zebrali około 100 kilogramów osadów z margli kredowych w Hanowerze. Znaleźli średnio jedną taką sferulę na kilogram skały.
Lepszy rydz, niż nic. Ale każdy taki okaz, o średnicy rzędu 10 mikrometrów, może zawierać informacje z epok, które dawno wymknęły się geologom. Za pomocą owej metody udało się z wysoką precyzją oznaczyć stosunki izotopów tlenu i żelaza w mikrometeorytach pochodzących z różnych okresów geologicznych. A to już sporo.
Owe proporcje są tutaj niesamowicie ważne. Izotopy bowiem nie zachowują się identycznie: różnią się masą, a przez to także zachowaniem w reakcjach chemicznych. Analizując ich układ, można wnioskować o składzie atmosfery, poziomie CO₂ czy dominujących procesach biologicznych. Ba, można wyznaczyć nawet tempo fotosyntezy.
Co daje taka retrospekcja? Przede wszystkim nowy punkt odniesienia. Dotąd klimatolodzy sięgali po lodowce, węglany w muszlach mikroskamieniałości oraz porowatość skał osadowych. Teraz do arsenału narzędzi dochodzą mikrometeoryty.
W przeciwieństwie do osadów, które mogą być przekształcone przez warunki miejsca, mikrometeoryt przeszedł przez atmosferę niejako niezależnie. Zderzenie z powietrzem tworzy natomiast zapis o zasięgu szerokim. Nie mówi, co działo się w konkretnym miejscu, lecz jak wyglądał globalny skład atmosfery.
Dzięki temu możliwe jest rozszerzenie dotychczasowych modeli klimatycznych. Jeśli mikrosferule zachowały ślady izotopów tlenu sprzed 100 milionów lat, to – przy odpowiednim porównaniu – mogą wskazać, kiedy i jak rosły stężenia CO₂, a nawet jak zmieniała się zdolność biosfery do pochłaniania węgla. Dla geologii to informacje o znaczeniu fundamentalnym.
Wspomniane struktury powstają w ułamkach sekund, ale mogą za to przetrwać miliony lat. To, że przetrwały, zawdzięczamy szczęśliwemu zbiegowi warunków: musiały opaść w miejscu, gdzie nie doszło do intensywnych przemian geochemicznych. Ale nawet wtedy – jak podkreślają badacze – mikrometeoryty nie są niezniszczalne. Gleby, procesy diagenetyczne i chemiczne fluktuacje mogą zmieniać ich skład po osadzeniu.
Nawet mikrometeoryt o idealnym kształcie może skrywać nieco wypaczony zapis, jeśli znajdował się w gruncie o szczególnie agresywnym składzie. Ale jeśli nie – daje dane, które są zdumiewająco czyste.
Czytaj również: To najstarszy znany krater po meteorycie. Nie zgadniesz, jak bardzo jest stary!
Mikrometeoryt to narzędzie niemalże doskonałe do badania dziejów Ziemi. Zamiast patrzeć w niebo, patrzymy przez nie wstecz – nie w stronę gwiazd, ale w stronę warunków, które ukształtowały życie na tej planecie. I być może dzięki tym metalicznym cząstkom da się napisać historię atmosfery od nowa – nie rekonstruując ją, a odczytując wprost w tym, co zapisało się w bardzo małych cząstkach, które spadły na naszą planetę.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
