Najcieplejsza skała, jaka znalazła się w skorupie ziemskiej, była naprawdę supergorąca. Meteoryt, który spadł na Ziemię 36 milionów lat temu, spowodował, że okoliczne skały dosłownie skwierczały.
Ta skała to kawałek czarnego szkliwa wielkości pięści, odkryty w 2011 roku i po raz pierwszy opisany w literaturze naukowej w 2017 roku. Naukowcy stwierdzili wówczas, że musiała powstawać w temperaturze dochodzącej do 2370 stopni Celsjusza, czyli w warunkach znacznie gorętszych niż te panujące w większej części płaszcza Ziemi. Nowa analiza minerałów pobranych z tego samego miejsca pokazuje teraz, że to rekordowe ciepło było prawdopodobnie rzeczywiste.
Skały topiły się tam i przeobraziły w wyniku uderzenia meteorytu, jaki około 36 milionów lat temu spadł na obszar dzisiejszego półwyspu Labrador w Kanadzie. Uderzenie utworzyło szeroki na 28 km krater Mistastin, w którym Michael Zanetti, doktorant na Uniwersytecie Waszyngtona w St. Louis, wydobył zeszkloną skałę w trakcie badań finansowanych przez Kanadyjską Agencję Kosmiczną dotyczących koordynacji astronautów i łazików współpracujących przy eksploracji innej planety lub Księżyca. Krater Mistastin przypomina wyglądem kratery księżycowe i jest często wykorzystywany jako miejsce tego typu doświadczeń.
Skała została znaleziona w kraterze uderzeniowym Mistastin widocznym na tym zdjęciu satelitarnym. Źródło: Planet Observer/ Universal Images Group/ Getty Images
Przypadkowe znalezisko okazało się bardzo ważne. Analiza wykazała, że skała zawiera cyrkony. Są to bardzo trwałe minerały z grupy krzemianów wyspowych, które krystalizują się pod wpływem wysokich temperatur. To właśnie charakterystyczna struktura tych minerałów wskazuje na to, jak wysoka temperatura panowała w czasie, gdy powstawały.
By potwierdzić wstępne ustalenia o tych bardzo wysokich temperaturach, badacze musieli jeszcze ustalić wyniki podobnych badań dla więcej niż tylko jednego cyrkonu. W nowej publikacji Gavin Tolometti z Uniwersytetu Zachodniego w Kanadzie i jego współpracownicy analizują cztery kolejne cyrkony pochodzące z próbek pobranych z krateru. Próbki te wydobyto z różnych typów skał znajdywanych w różnych miejscach, co daje uczonym bardziej kompleksowy obraz tego, jak dawne zderzenie rozgrzewało okoliczny grunt. Jedna próbka pochodzi ze skały szklistej powstałej w wyniku uderzenia, dwie inne ze skał, które stopiły się i uległy resolidyfikacji, a kolejna ze skały osadowej, w której znajdowały się fragmenty szkliwa powstałego w wyniku kolizji.
Wyniki badań wykazują, że cyrkony uformowane w wyniku uderzenia powstały w temperaturze co najmniej 2370 stopni Celsjusza, tak jak dowodziły wcześniejsze badania. Ponadto szklista skała osadowa została podgrzana do temperatury 1673 stopni Celsjusza. Ten szeroki zakres wartości pomoże naukowcom zawęzić miejsca, w których będą szukać podobnych, najbardziej rozgrzanych skał w innych kraterach uderzeniowych.
Zaczynamy zdawać sobie sprawę, że jeśli chcemy znaleźć dowody na obecność tak wysokich temperatur, musimy przyjrzeć się konkretnym obszarom, a nie losowo wybierać je w całym kraterze – dodaje Tolometti.
W ziarnach cyrkonu z krateru Mistastin badacze znaleźli również minerał zwany reidytem. Reidyty powstają, gdy cyrkony poddawane są działaniu wysokich temperatur i ciśnień, a ich obecność pozwala wówczas obliczyć ciśnienie, jakiego okoliczne skały doświadczyły w wyniku uderzenia. Stwierdzono, że uderzenie skutkowało ciśnieniem o wartościach od 30 do 40 gigapaskali. Takie ciśnienie panowałoby na krawędziach miejsca upadku obiektu. W strefie, w której meteoryt uderzył bezpośrednio w skorupę ziemską, skały nie tyle stopiłyby się wówczas, a wręcz wyparowały...
Wyniki badań mogą być teraz wykorzystane do podobnych badań innych kraterów uderzeniowych na Ziemi i nie tylko. Zespół liczy na to, że uda się wykorzystać jego metody do analiz skał wydobytych z kraterów uderzeniowych na Księżycu jeszcze podczas misji Apollo.
Być może to kolejny krok ku zrozumieniu, w jaki sposób skały są przeobrażane poprzez uderzenia prowadzące do powstania kraterów w całym Układzie Słonecznym – podsumowuje Tolometti.
Na zdjęciu: Krystaliczny cyrkon z Seiland Island (Alta, Finnmark, Norwegia). Rozmiary: 6,4x4,0x3,5 cm. Źródło: Rob Lavinsky, iRocks.com
Czytaj więcej:
- Cały artykuł
- Oryginalna publikacja naukowa w Earth and Planetary Science Letters: Cubic zirconia in > 2370 °C impact melt records Earth's hottest crust
Źródło: Aasnova.org/Live Science
Opracowanie: Elżbieta Kuligowska
Na zdjęciu: Krater Mistastin w 2022 r. Źródło: NASA/USGS - EarthExplorer, USGS
