על פי מחקר חדש סלע חלל עצום, המוערך בגודל של ארבעה הר האוורסטים, פגע בכדור הארץ לפני יותר מ-3 מיליארד שנים - והפגיעה הייתה עשויה להיות מועילה באופן בלתי צפוי לצורות החיים המוקדמות ביותר על הפלנטה שלנו.
בדרך כלל, כאשר מטאור גדול מתרסק לתוך כדור הארץ, ההשפעות קשורות להרס קטסטרופלי, כמו במקרה של מותם של הדינוזאורים לפני 66 מיליון שנה, כאשר אסטרואיד ברוחב של כ-10 ק״מ פגע בכדור הארץ.
אבל כדור הארץ היה צעיר ובמקום שונה מאוד כאשר המטאוריט S2, שעל פי ההערכות הוא בעל מסה גדולה פי 50 עד 200 מהאסטרואיד Chicxulub שגרם להכחדת הדינוזאורים, התנגש בכוכב הלכת לפני 3.26 מיליארד שנים, לפי נדיה דרבון (Nadja Drabon), פרופסור לכדור הארץ באוניברסיטת הרווארד.
דרבון היא גיאולוגית של התקופה המוקדמת של כדור הארץ ומסוקרנת להבין איך התנהג היה כוכב הלכת לפני היווצרות היבשות הראשונות וכיצד השפיעו פגיעות מטאוריטיות אלימות על התפתחות החיים והאנושות כאן. לאחרונה, הפרופסור הפכה להיות החוקרת הראשית של מחקר חדש המתאר את השפעת S2 ואת מה שבא בעקבותיו, שפורסם בכתב העת Proceedings of the National Academy of Sciences.
״עדיין לא נוצרו חיים מורכבים, ורק חיים חד-תאיים היו נוכחים בצורה של חיידקים ארכאים", כתבה דרבון. "האוקיינוסים הכילו ככל הנראה קצת חיים, אבל לא כמו היום, בין השאר בגלל מחסור בחומרים מזינים. יש אנשים שאפילו מתארים את האוקיינוסים הארכאים כ'מדבריות ביולוגיות'. כדור הארץ הארכאי היה עולם מים עם מעט איים שבלטו החוצה. זה היה מחזה מוזר, שכן האוקיינוסים היו כנראה בצבע ירוק ממים עמוקים עשירים בברזל״.
כאשר פגע המטאוריט S2, נוצר כאוס עולמי - אך הפגיעה עוררה גם מרכיבים שאולי העשירו חיי חיידקים, אומרת החוקרת. הממצאים החדשים עשויים לשנות את האופן שבו מדענים מבינים כיצד כדור הארץ הגיב להפצצות מאסטרואידים, זמן לא רב לאחר היווצרות כוכב הלכת.
מוקדם בהיסטוריה של כדור הארץ, אסטרואידים פגעו לעתים קרובות בכוכב הלכת הצעיר. ההערכה היא ש״מפגעי ענק״, שרוחבו יותר מ-10 ק״מ, פגעו בכוכב הלכת לפחות כל 15 מיליון שנה. כלומר לפחות 16 מטאוריטים ענקיים פגעו בכדור הארץ במהלך עידן הארכאיקון, אשר נמשך לפני 4 מיליארד עד 2.5 מיליארד שנים.
אבל ההשלכות של האירועים המשפיעים האלה לא מובנת עד הסוף עדיין. בהתחשב בגיאולוגיה המשתנה ללא הרף של כדור הארץ, קשה למצוא את העדויות למה שקרה לפני מיליוני שנים.
״הפגיעות האלה בוודאי השפיעו באופן משמעותי על ההתפתחות של החיים על פני כדור הארץ. אבל ההבנה של איך בדיוק נשאר בגדר תעלומה״, אמרה החוקרת.
דראבון ועמיתיה ערכו עבודת שטח כדי לחפש רמזים בסלעים של הרי ברברטון מקונג'ווה שבדרום אפריקה. שם, ניתן למצוא בסלעים עדויות גיאולוגיות לשמונה פגיעות של אסטרואידים, שהתרחשו בין לפני 3.6 מיליארד ללפני 3.2 מיליארד שנים.
״הימים שלנו מתחילים בדרך כלל בטיול ארוך אל ההרים כדי להגיע למקומות לקחת את הדגימה שלנו״, מספרת דראבון. ״לפעמים יש לנו מזל ויש דרכי עפר שמקרבות אותנו. באתר אנו חוקרים את המבנים בסלעים על פני שכבת אירועי ההשפעה בפירוט רב ומשתמשים בפטישים כדי לחלץ דגימות לניתוח מאוחר יותר במעבדה״.
שכבות הסלע הדחוסות היטב שמרו על ציר זמן מינרלי שאיפשר לחוקרים לשחזר את מה שקרה כאשר פגע המטאוריט S2. קוטר המטאוריט S2 היה בין 37 ל-58 ק"מ כשפגע בכוכב הלכת. ״ההשפעות היו מהירות ואכזריות״, סיפרה החוקרת.
״הצונאמי שטף את כדור הארץ, והחום מהפגיעה היה כה עז עד שהוא הרתיח את השכבה העליונה של האוקיינוס. כאשר האוקיינוסים רותחים ומתאדים, הם יוצרים מלחים כמו אלה שנצפו בסלעים ישירות לאחר הפגיעה״.
האבק שהוחדר לאטמוספירה מהפגיעה בכדור הארץ החשיך את השמים תוך שעות, אפילו בצד הנגדי של כדור הארץ. האווירה התחממה, וענן האבק הסמיך מנע מחיידקים להפוך את אור השמש לאנרגיה. כל סוג חיים ביבשה או במים רדודים היו מרגישים את ההשפעות השליליות באופן מיידי, וההשפעות הללו היו נמשכות מכמה שנים ועד עשרות שנים. בסופו של דבר, הגשם מחזיר את השכבות העליונות של האוקיינוס, והאבק שוקע.
אבל סביבת האוקיינוס העמוק הייתה סיפור אחר. הצונאמי גרר אלמנטים כמו ברזל והעלה אותם אל פני השטח. בינתיים, השחיקה סייעה לשטוף פסולת החוף לים ושחררה זרחן מהמטאוריט. ניתוח המעבדה הראה זינוק בנוכחות אורגניזמים חד-תאיים הניזונים מברזל וזרחן מיד לאחר הפגיעה.
התאים החיים התאוששו במהירות, ואז הם שגשגו באמצעות הברזל והזרחן, אומרת דראבון.
"לפני הפגיעה, היו כמה, אבל לא הרבה, חיים באוקיינוסים, בגלל המחסור בחומרים מזינים ובתורמי אלקטרונים כמו ברזל במים הרדודים", אמרה. "ההשפעה של הפגיעה שיחררה חומרים מזינים חיוניים, כמו זרחן, בקנה מידה עולמי. תלמיד כינה את ההשפעה הזו 'פצצת דשן'. בסך הכל, אלו חדשות טובות מאוד לאבולוציה של החיים המוקדמים על פני כדור הארץ״.
