Οι ανακαλύψεις απολιθωμάτων προκαλούν ιδέες για το ξεκίνημα της Γης

Στην άνυδρη, εμποτισμένη από τον ήλιο βορειοδυτική γωνία της Αυστραλίας, κατά μήκος του Τροπικού του Αιγόκερου, το αρχαιότερο πρόσωπο της Γης είναι εκτεθειμένο στον ουρανό. Οδηγήστε στη βόρεια περιοχή για λίγο, νότια του Port Hedland στην ακτή, και θα συναντήσετε λόφους που έχουν μαλακώσει από τον χρόνο. Αποτελούν μέρος μιας περιοχής που ονομάζεται Pilbara Craton, η οποία σχηματίστηκε πριν από περίπου 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν η Γη ήταν στη νεότητά της.

Κοιτάξτε πιο κοντά. Από μια ραφή σε έναν από αυτούς τους λόφους, ξεχύνεται ένα συνονθύλευμα από αρχαίους βράχους πορτοκαλί-κρεμσικλίου:ένα κοίτασμα που ονομάζεται Apex Chert. Μέσα σε αυτό το βράχο, ορατό μόνο μέσω μικροσκοπίου, υπάρχουν μικροσκοπικοί σωλήνες. Μερικά μοιάζουν με βραχογλυφικά που απεικονίζουν έναν ανεμοστρόβιλο. άλλα μοιάζουν με πεπλατυσμένα σκουλήκια. Είναι από τα πιο αμφιλεγόμενα δείγματα βράχου που έχουν συλλεχθεί ποτέ σε αυτόν τον πλανήτη και μπορεί να αντιπροσωπεύουν μερικές από τις παλαιότερες μορφές ζωής που έχουν βρεθεί ποτέ.

Τον περασμένο μήνα, οι ερευνητές άσκησαν άλλη μια ώθηση στη συζήτηση πολλών δεκαετιών σχετικά με τη φύση αυτών των μορφών. Είναι πράγματι απολιθωμένη ζωή και χρονολογούνται πριν από 3,465 δισεκατομμύρια χρόνια, σύμφωνα με τον Τζον Βάλεϊ, γεωχημικό στο Πανεπιστήμιο του Ουισκόνσιν. Αν ο Valley και η ομάδα του έχουν δίκιο, τα απολιθώματα υποδηλώνουν ότι η ζωή διαφοροποιήθηκε εντυπωσιακά νωρίς στην πολυτάραχη νεότητα του πλανήτη.

Τα απολιθώματα προστίθενται σε ένα κύμα ανακαλύψεων που παραπέμπουν σε μια νέα ιστορία της αρχαίας Γης. Τον περασμένο χρόνο, ξεχωριστές ομάδες ερευνητών ξέθαψαν, κονιορτοποίησαν και ανατινάχθηκαν με λέιζερ κομμάτια βράχου που μπορεί να περιέχουν ζωή που χρονολογείται από 3,7, 3,95 και ίσως ακόμη και 4,28 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Όλα αυτά τα μικροαπολιθώματα - ή τα χημικά στοιχεία που σχετίζονται με αυτά - αποτελούν έντονες συζητήσεις. Αλλά όλοι αμφισβητούν την παραδοσιακή ιστορία.

Όπως λέει αυτή η ιστορία, στα μισά δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη δημιουργία της, η Γη ήταν κόλαση και καυτή. Ο βρεφικός κόσμος θα είχε νοικιαστεί από τον ηφαιστειακό και θα είχε βομβαρδιστεί από άλλα πλανητικά ψίχουλα, δημιουργώντας ένα περιβάλλον τόσο φρικτό και τόσο αφιλόξενο για τη ζωή, που η γεωλογική εποχή ονομάστηκε Άδης, για τον ελληνικό κάτω κόσμο. Πριν από περίπου 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια τελείωσε ένα ιδιαίτερα βίαιο καταιγισμό αστεροειδών, δεν θα μπορούσε να έχει εξελιχθεί η ζωή.

Αλλά αυτή η ιστορία δέχεται όλο και περισσότερο πυρά. Πολλοί γεωλόγοι πιστεύουν τώρα ότι η Γη μπορεί να ήταν από την αρχή χλιαρή και υδάτινη. Οι παλαιότεροι βράχοι στο αρχείο υποδηλώνουν ότι τμήματα του φλοιού του πλανήτη είχαν ψυχθεί και στερεοποιηθεί πριν από 4,4 δισεκατομμύρια χρόνια. Το οξυγόνο σε αυτούς τους αρχαίους βράχους υποδηλώνει ότι ο πλανήτης είχε νερό πριν από 4,3 δισεκατομμύρια χρόνια. Και αντί για έναν εποχικό, τελικό βομβαρδισμό, τα χτυπήματα μετεωριτών θα μπορούσαν να έχουν μειωθεί σιγά-σιγά καθώς το ηλιακό σύστημα εγκαθίσταται στην τρέχουσα διαμόρφωσή του.

«Τα πράγματα έμοιαζαν στην πραγματικότητα πολύ περισσότερο με τον σύγχρονο κόσμο, από ορισμένες απόψεις, από νωρίς. Υπήρχε νερό, πιθανώς κάποια σταθερή κρούστα. Δεν αποκλείεται να υπήρχε ένας κατοικήσιμος κόσμος και κάποια ζωή», δήλωσε η Ελίζαμπεθ Μπελ, γεωχημικός στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Λος Άντζελες.

Συνολικά, τα τελευταία στοιχεία από την αρχαία Γη και το φεγγάρι ζωγραφίζουν μια εικόνα μιας πολύ διαφορετικής Γης του Άδη:έναν έντονα συμπαγή, εύκρατο, καθαρό από μετεωρίτες και υδάτινο κόσμο, μια Εδέμ από την αρχή.

Αρχαία στοιχεία

Πριν από περίπου 4,54 δισεκατομμύρια χρόνια, η Γη σχηματιζόταν από σκόνη και βράχους που είχαν απομείνει από τη γέννηση του ήλιου. Τα μικρότερα ηλιακά υπολείμματα έριχναν συνεχώς το μωρό Γη, θερμαίνοντάς το και προικίζοντάς το με ραδιενεργά υλικά, τα οποία τη ζέσταιναν περαιτέρω από μέσα. Ωκεανοί από μάγμα κάλυψαν την επιφάνεια της Γης. Τότε, η Γη δεν ήταν τόσο ένας βραχώδης πλανήτης όσο μια πυρακτωμένη μπάλα λάβας.

Λίγο μετά τη συγχώνευση της Γης, ένας παράξενος πλανήτης χτύπησε μέσα της με απίστευτη δύναμη, πιθανώς εξατμίζοντας εκ νέου τη Γη και σχηματίζοντας το φεγγάρι. Τα χτυπήματα μετεωριτών συνεχίστηκαν, μερικοί ανασκάπτοντας κρατήρες πλάτους 1.000 χιλιομέτρων. Στο τυπικό παράδειγμα του Αδαίου αιώνα, αυτά τα χτυπήματα κορυφώθηκαν με μια επίθεση που ονομάστηκε Ύστερος Βαρύς Βομβαρδισμός, γνωστός και ως σεληνιακός κατακλυσμός, κατά τον οποίο οι αστεροειδείς μετανάστευσαν στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα και σφυροκόπησαν τους βραχώδεις πλανήτες. Σε όλη αυτή την πρώιμη εποχή, που έληξε πριν από περίπου 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια, η Γη ήταν λιωμένη και δεν μπορούσε να υποστηρίξει μια κρούστα στερεών πετρωμάτων, πόσο μάλλον τη ζωή.

Αλλά ξεκινώντας πριν από περίπου μια δεκαετία, αυτή η ιστορία άρχισε να αλλάζει, κυρίως χάρη στους μικροσκοπικούς κρυστάλλους που ονομάζονται ζιργκόν. Οι πολύτιμοι λίθοι, που είναι συχνά περίπου στο μέγεθος της περιόδου στο τέλος αυτής της πρότασης, αναφέρουν έναν πιο δροσερό, πιο υγρό και ίσως βιώσιμο κόσμο πριν από 4,3 δισεκατομμύρια χρόνια. Τα τελευταία χρόνια, τα απολιθώματα στον αρχαίο βράχο ενίσχυσαν την ιστορία των ζιργκόν για πιο ήρεμα κλίματα. Τα ανεμοστρόβιλα μικροαπολιθώματα του Pilbara Craton είναι το τελευταίο παράδειγμα.

Σήμερα, η παλαιότερη απόδειξη για πιθανή ζωή - την οποία πολλοί επιστήμονες αμφιβάλλουν ή απορρίπτουν κατηγορηματικά - είναι τουλάχιστον 3,77 δισεκατομμυρίων ετών και μπορεί να είναι εκπληκτικά αρχαία 4,28 δισεκατομμυρίων ετών.

Τον Μάρτιο του 2017, ο Dominic Papineau, γεωχημικός στο University College του Λονδίνου, και ο μαθητής του Matthew Dodd περιέγραψαν σωληνοειδείς απολιθώματα σε μια προεξοχή στο Κεμπέκ που χρονολογείται στο υπόγειο της ιστορίας της Γης. Ο σχηματισμός, που ονομάζεται Nuvvuagittuq (noo-voo-wog-it-tuck) Greenstone Belt, είναι ένα θραύσμα του πρωτόγονου βυθού του ωκεανού της Γης. Τα απολιθώματα, περίπου το μισό πλάτος μιας ανθρώπινης τρίχας και μόλις μισό χιλιοστό μήκος, ήταν θαμμένα μέσα. Κατασκευάζονται από ένα οξείδιο του σιδήρου που ονομάζεται αιματίτης και μπορεί να είναι απολιθωμένες πόλεις που χτίστηκαν από μικροβιακές κοινότητες έως και 4,28 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, είπε ο Dodd.

«Θα είχαν σχηματίσει αυτά τα ζελατινώδη, σκουριασμένα-κόκκινα χαλάκια στους βράχους γύρω από τους αεραγωγούς», είπε. Παρόμοιες δομές υπάρχουν και στους σημερινούς ωκεανούς, όπου κοινότητες μικροβίων και αιματηρών σωληνοειδών σκουληκιών ανθίζουν γύρω από ανήλιαγες καμινάδες που καπνίζουν μαύρο.

Ο Dodd βρήκε τους σωλήνες κοντά σε γραφίτη και με ανθρακικές «ροζέτες», μικροσκοπικούς δακτυλίους άνθρακα που περιέχουν οργανικά υλικά. Οι ροζέτες μπορούν να σχηματιστούν μέσω ποικίλων μη βιολογικών διεργασιών, αλλά ο Dodd βρήκε επίσης ένα ορυκτό που ονομάζεται απατίτης, το οποίο είπε ότι είναι διαγνωστικό της βιολογικής δραστηριότητας. Οι ερευνητές ανέλυσαν επίσης τις παραλλαγές, ή τα ισότοπα, του άνθρακα εντός του γραφίτη. Γενικά, τα έμβια όντα θέλουν να χρησιμοποιούν τα πιο ελαφριά ισότοπα, επομένως μια αφθονία άνθρακα 12 έναντι του άνθρακα 13 μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να συναχθεί η βιολογική δραστηριότητα του παρελθόντος. Ο γραφίτης κοντά στις ροζέτες υποδήλωνε επίσης την παρουσία ζωής. Συνολικά, οι σωλήνες και η περιβάλλουσα χημεία τους υποδηλώνουν ότι είναι απομεινάρια μιας μικροβιακής κοινότητας που ζούσε κοντά σε μια υδροθερμική οπή βαθέων ωκεανών, είπε ο Dodd.

Οι γεωλόγοι συζητούν την ακριβή ηλικία της ζώνης βράχου όπου βρέθηκαν, αλλά συμφωνούν ότι περιλαμβάνει έναν από τους παλαιότερους, αν όχι τους παλαιότερους, σιδερένιους σχηματισμούς στη Γη. Αυτό υποδηλώνει ότι τα απολιθώματα είναι επίσης τόσο παλιά — πολύ παλαιότερα από οτιδήποτε είχε βρεθεί προηγουμένως και πολύ παλαιότερα από ό,τι πολλοί επιστήμονες πίστευαν πιθανό.

Στη συνέχεια, τον Σεπτέμβριο του 2017, ερευνητές στην Ιαπωνία δημοσίευσαν μια εξέταση νιφάδων γραφίτη από έναν ιζηματογενή βράχο ηλικίας 3,95 δισεκατομμυρίων ετών που ονομάζεται Saglek Block στο Λαμπραντόρ του Καναδά. Ο Yuji Sano και ο Tsuyoshi Komiya του Πανεπιστημίου του Τόκιο υποστήριξαν ότι η αναλογία του γραφίτη τους σε ισοτόπιο άνθρακα υποδηλώνει ότι, επίσης, δημιουργήθηκε από τη ζωή. Αλλά οι νιφάδες γραφίτη δεν συνοδεύονταν από κανένα χαρακτηριστικό που έμοιαζε με απολίθωμα. Επιπλέον, η ιστορία του γύρω βράχου είναι θολή, υποδηλώνοντας ότι ο άνθρακας μπορεί να είναι νεότερος από όσο φαίνεται.

Πιο ανατολικά, στη νοτιοδυτική Γροιλανδία, μια άλλη ομάδα είχε βρει επίσης στοιχεία αρχαίας ζωής. Τον Αύγουστο του 2016, ο Allen Nutman από το Πανεπιστήμιο του Wollongong στην Αυστραλία και οι συνεργάτες του ανέφεραν ότι βρήκαν στρωματόλιθους, απολιθωμένα υπολείμματα μικροβίων, πριν από 3,7 δισεκατομμύρια χρόνια.

Πολλοί γεωλόγοι ήταν δύσπιστοι για κάθε ισχυρισμό. Τα απολιθώματα του Nutman, για παράδειγμα, προέρχονται από τη ζώνη Isua στη νότια Γροιλανδία, όπου βρίσκονται τα παλαιότερα γνωστά ιζηματογενή πετρώματα στη Γη. Αλλά η ζώνη Isua είναι δύσκολο να ερμηνευτεί. Ακριβώς όπως οι μη βιολογικές διεργασίες μπορούν να σχηματίσουν τις ροζέτες άνθρακα του Dodd, η βασική χημεία μπορεί να σχηματίσει πολλές στρώσεις δομές χωρίς καμία βοήθεια από τη ζωή, υποδηλώνοντας ότι μπορεί να μην είναι στρωματόλιθοι αλλά άψυχοι υποκριτές.

Επιπλέον, τόσο η ζώνη Nuvvuagittuq Greenstone Belt όσο και η ζώνη Isua έχουν θερμανθεί και συνθλιβεί επί δισεκατομμύρια χρόνια, μια διαδικασία που λιώνει και ανακρυσταλλώνει τα πετρώματα, μεταμορφώνοντάς τα από την αρχική τους ιζηματογενή κατάσταση.

«Δεν νομίζω ότι καμία από αυτές τις άλλες μελέτες είναι λάθος, αλλά δεν νομίζω ότι καμία από αυτές είναι απόδειξη», είπε ο Valley, ο ερευνητής του Ουισκόνσιν. "Το μόνο που μπορούμε να πούμε είναι ότι [οι βράχοι του Nutman] μοιάζουν με στρωματόλιθους και αυτό είναι πολύ δελεαστικό."

Ωστόσο, όσον αφορά τη δουλειά του με τα απολιθώματα Pilbara Craton, ο Valley είναι πολύ λιγότερο προσεκτικός.

Σημεία Ζωής

Τα ανεμοστρόβιλα μικροαπολιθώματα βρίσκονταν στον Πιλμπάρα Κράτον για 3,465 δισεκατομμύρια χρόνια προτού διαχωριστούν από το γενέθλιο βράχο τους, συσκευαστούν σε ένα κουτί και αποσταλεί στην Καλιφόρνια. Ο Παλαιοβιολόγος Γουίλιαμ Σοπφ από το UCLA δημοσίευσε την ανακάλυψή του για τα περίεργα σκιρτήματα το 1993 και εντόπισε 11 διακριτά μικροβιακά ταξινομικά είδη στα δείγματα. Οι επικριτές είπαν ότι οι μορφές θα μπορούσαν να είχαν κατασκευαστεί με μη βιολογικές διεργασίες και οι γεωλόγοι έχουν επιχειρηματολογήσει πέρα ​​δώθε τα τελευταία χρόνια. Πέρυσι, ο Schopf έστειλε ένα δείγμα στο Valley, ο οποίος είναι ειδικός με ένα υπερευαίσθητο όργανο για τη μέτρηση των αναλογιών ισοτόπων που ονομάζεται φασματόμετρο μάζας δευτερογενών ιόντων.

Η ομάδα του Valley διαπίστωσε ότι ορισμένα από τα φαινομενικά απολιθώματα είχαν την ίδια αναλογία άνθρακα-ισότοπου με τα σύγχρονα φωτοσυνθετικά βακτήρια. Τρεις άλλοι τύποι απολιθωμάτων είχαν τις ίδιες αναλογίες με τα μικρόβια που τρώνε μεθάνιο ή παράγουν μεθάνιο. Επιπλέον, οι αναλογίες ισοτόπων συσχετίζονται με συγκεκριμένα είδη που είχαν ήδη εντοπιστεί από τον Schopf. Οι τοποθεσίες όπου μετρήθηκαν αυτές οι αναλογίες ισοτόπων αντιστοιχούσαν στα σχήματα των ίδιων των μικροαπολιθωμάτων, είπε ο Valley, προσθέτοντας ότι είναι τα παλαιότερα δείγματα που μοιάζουν με απολιθώματα τόσο φυσικά όσο και χημικά.

Αν και δεν είναι τα παλαιότερα δείγματα του αρχείου - υποθέτοντας ότι αποδέχεστε την προέλευση των βράχων που περιγράφονται από τους Dodd, Komiya και Nutman - οι κυκλωνικές μινιατούρες του Schopf και της Valley έχουν μια σημαντική διάκριση:Είναι ποικίλες. Η παρουσία τόσων διαφορετικών αναλογιών ισοτόπων άνθρακα υποδηλώνει ότι ο βράχος αντιπροσωπεύει μια πολύπλοκη κοινότητα πρωτόγονων οργανισμών. Οι μορφές ζωής πρέπει να είχαν χρόνο να εξελιχθούν σε ατελείωτες επαναλήψεις. Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να προήλθαν ακόμη νωρίτερα από 3,465 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Και αυτό σημαίνει ότι οι παλαιότεροι πρόγονοί μας είναι πράγματι πολύ, πολύ μεγάλοι.

Υδάτινος κόσμος

Τα απολιθώματα δεν ήταν το πρώτο σημάδι ότι η πρώιμη Γη μπορεί να ήταν Εδεμική και όχι κολασμένη. Οι ίδιοι οι βράχοι άρχισαν να παρέχουν αυτές τις αποδείξεις ήδη από το 2001. Εκείνο το έτος, η Valley βρήκε ζιρκόν που υποδηλώνουν ότι ο πλανήτης είχε φλοιό πριν από 4,4 δισεκατομμύρια χρόνια.

Τα ζιρκόνια είναι κρυσταλλικά ορυκτά που περιέχουν πυρίτιο, οξυγόνο, ζιρκόνιο και μερικές φορές άλλα στοιχεία. Σχηματίζονται μέσα στο μάγμα, και όπως μερικοί πιο γνωστοί κρύσταλλοι άνθρακα, τα ζιργκόν είναι για πάντα - μπορούν να διαρκέσουν περισσότερο από τα πετρώματα που σχηματίζονται και να αντέξουν αιώνες ανείπωτης πίεσης, διάβρωσης και παραμόρφωσης. Ως αποτέλεσμα, είναι οι μόνοι βράχοι που έχουν απομείνει από τον Άδη, γεγονός που τους καθιστά ανεκτίμητες χρονοκάψουλες.

Η Valley αποκόμισε μερικά από το Jack Hills της Δυτικής Αυστραλίας και βρήκε ισότοπα οξυγόνου που υποδηλώνουν ότι ο κρύσταλλος σχηματίστηκε από υλικό που είχε αλλοιωθεί από υγρό νερό. Αυτό υποδηλώνει ότι μέρος του φλοιού της Γης είχε κρυώσει, στερεοποιηθεί και φιλοξενούσε νερό τουλάχιστον 400 εκατομμύρια χρόνια νωρίτερα από τα παλαιότερα γνωστά ιζηματογενή πετρώματα. Αν υπήρχε υγρό νερό, πιθανότατα θα υπήρχαν ολόκληροι ωκεανοί, είπε ο Valley. Άλλα ζιργκόν έδειξαν το ίδιο πράγμα.

«Ο Άδης δεν έμοιαζε με την κόλαση. Αυτό μάθαμε από τα ζιργκόν. Σίγουρα, υπήρχαν ηφαίστεια, αλλά μάλλον ήταν περικυκλωμένα από ωκεανούς. Θα υπήρχε τουλάχιστον λίγη ξηρά», είπε.

Τα ζιρκόνια υποδηλώνουν ότι μπορεί ακόμη και να υπήρχε ζωή.

Σε έρευνα που δημοσιεύθηκε το 2015, η Bell και οι συνεργάτες της παρουσίασαν στοιχεία για γραφίτη ενσωματωμένο σε έναν μικροσκοπικό κρύσταλλο ζιργκόν, ηλικίας 4,1 δισεκατομμυρίων ετών, από τον ίδιο Jack Hills. Το μείγμα ισοτόπων άνθρακα του γραφίτη υποδηλώνει βιολογική προέλευση, αν και το εύρημα - για άλλη μια φορά - συζητείται έντονα.

«Υπάρχουν άλλες εξηγήσεις εκτός από τη ζωή; Ναι, υπάρχουν», είπε η Μπελ. "Αλλά αυτό είναι που θα θεωρούσα το πιο ασφαλές αποδεικτικό στοιχείο για κάποιο είδος απολιθώματος ή βιογενούς δομής."

Αν τα σήματα στους αρχαίους βράχους είναι αληθινά, μας λένε ότι η ζωή ήταν παντού, πάντα. Σχεδόν σε κάθε μέρος που κοιτάζουν οι επιστήμονες, βρίσκουν στοιχεία για τη ζωή και τη χημεία της, είτε είναι με τη μορφή απολιθωμάτων είτε τα υπολείμματα των αναδεύσεων της ζωής πριν από πολύ καιρό. Μακριά από ιδιότροπη και λεπτή, η ζωή μπορεί να έχει επικρατήσει στις χειρότερες συνθήκες που μπορεί κανείς να φανταστεί.

«Η ζωή κατάφερνε να κάνει ενδιαφέροντα πράγματα την ίδια στιγμή που η Γη αντιμετώπιζε τις χειρότερες επιπτώσεις που είχε ποτέ», είπε ο Bill Bottke, πλανητολόγος στο Southwest Research Institute στο Boulder του Κολοράντο.

Ή μήπως όχι. Ίσως η Γη να ήταν μια χαρά. Ίσως αυτές οι επιπτώσεις να μην ήταν τόσο γρήγορες όσο πίστευαν όλοι.

Στοιχεία για ξυλοδαρμό

Γνωρίζουμε ότι η Γη, και οτιδήποτε άλλο, βομβαρδίστηκε από αστεροειδείς στο παρελθόν. Το φεγγάρι, ο Άρης, η Αφροδίτη και ο Ερμής μαρτυρούν αυτό το αρχέγονο σφυροκόπημα. Το ερώτημα είναι πότε και για πόσο χρονικό διάστημα.

Βασισμένοι σε μεγάλο βαθμό σε δείγματα του Απόλλωνα που μετέφεραν στο σπίτι αστροναύτες που περπατούσαν στο φεγγάρι, οι επιστήμονες κατέληξαν να πιστέψουν ότι στην εποχή του Άδη της Γης, υπήρχαν τουλάχιστον δύο διαφορετικές εποχές μπιλιάρδου στο ηλιακό σύστημα. Η πρώτη ήταν η αναπόφευκτη παρενέργεια της δημιουργίας πλανητών:Χρειάστηκε λίγος χρόνος για να σαρώσουν οι πλανήτες τους μεγαλύτερους αστεροειδείς και ο Δίας να συγκεντρώσει τους υπόλοιπους στην κύρια ζώνη αστεροειδών.

Το δεύτερο ήρθε αργότερα. Ξεκίνησε κάπου μεταξύ 500 και 700 εκατομμυρίων ετών μετά τη γέννηση του ηλιακού συστήματος και τελικά μειώθηκε πριν από περίπου 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτό ονομάζεται όψιμος βαρύς βομβαρδισμός ή ο σεληνιακός κατακλυσμός.

Όπως συμβαίνει με τα περισσότερα πράγματα στη γεωχημεία, τα στοιχεία για ένα παγκόσμιο blitz, ένα γεγονός στην μεγαλύτερη κλίμακα που μπορούμε να φανταστούμε, προέρχονται από το πολύ, πολύ μικρό. Ισότοπα καλίου και αργού σε δείγματα του Απόλλωνα υποδεικνύουν ότι κομμάτια του φεγγαριού έλιωσαν ξαφνικά περίπου 500 εκατομμύρια χρόνια μετά τη δημιουργία του. Αυτό λήφθηκε ως απόδειξη ότι ανατινάχθηκε μέσα σε μια ίντσα από τη ζωή του.

Τα ζιρκόνια παρέχουν επίσης ενδεικτικές φυσικές αποδείξεις ενός τοπίου κόλασης της ύστερης εποχής. Ορισμένα ζιργκόν περιέχουν όντως «σοκαρισμένα» ορυκτά, στοιχεία για υπερβολική ζέστη και πίεση που μπορεί να είναι ενδεικτικά για κάτι φρικτό. Πολλοί είναι νεότεροι από 3 δισεκατομμύρια χρόνια, αλλά ο Bell βρήκε ένα ζιρκόνιο που υποδηλώνει ταχεία, ακραία θέρμανση πριν από περίπου 3,9 δισεκατομμύρια χρόνια - μια πιθανή υπογραφή του Ύστερου Βαρύ Βομβαρδισμού. «Το μόνο που γνωρίζουμε είναι ότι υπάρχει μια ομάδα ανακρυσταλλωμένων ζιρκονίων αυτή τη χρονική περίοδο. Δεδομένης της σύμπτωσης με τον Τελευταίο Βαρύ Βομβαρδισμό, ήταν πολύ δύσκολο να μην πω ότι ίσως αυτό συνδέεται», είπε. "Αλλά για να το αποδείξουμε πραγματικά, θα χρειαστεί να δούμε τα αρχεία ζιργκόν σε άλλες τοποθεσίες σε όλο τον πλανήτη."

Μέχρι στιγμής, δεν υπάρχουν άλλα σημάδια, είπε ο Aaron Cavosie από το Πανεπιστήμιο Curtin στην Αυστραλία.

Moon Rocks

Το 2016 ο Patrick Boehnke, τώρα στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο, έριξε άλλη μια ματιά σε αυτά τα πρωτότυπα δείγματα Apollo, τα οποία για δεκαετίες ήταν τα κύρια στοιχεία υπέρ του Ύστερου Βαρύ Βομβαρδισμού. Αυτός και ο Mark Harrison του UCLA ανέλυσαν εκ νέου τα ισότοπα του αργού και κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι οι πέτρες του Απόλλωνα μπορεί να έχουν περιτυλιχθεί πολλές φορές από τότε που κρυσταλλώθηκαν από το γενέθλιο φεγγάρι, κάτι που θα μπορούσε να κάνει τους βράχους να φαίνονται νεότεροι από ό,τι είναι στην πραγματικότητα.

«Ακόμα κι αν λύσετε τα αναλυτικά προβλήματα», είπε ο Boehnke, «τότε εξακολουθείτε να έχετε το πρόβλημα ότι τα δείγματα του Apollo είναι όλα ακριβώς το ένα δίπλα στο άλλο». Υπάρχει πιθανότητα αστροναύτες από τις έξι αποστολές του Apollo να δειγματοληπτούν πετρώματα από μια μόνο πρόσκρουση αστεροειδών του οποίου η εκτίναξη εξαπλώθηκε σε όλη την πλευρά του δορυφόρου μας που βλέπει τη Γη.

Επιπλέον, ανιχνευτές σε τροχιά γύρω από το φεγγάρι όπως το διαστημόπλοιο Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) και το Lunar Reconnaissance Orbiter έχουν βρει περίπου 100 άγνωστους κρατήρες, συμπεριλαμβανομένης μιας απότομης πρόσκρουσης πριν από 4,3 δισεκατομμύρια χρόνια.

«Αυτή η ενδιαφέρουσα συρροή τροχιακών δεδομένων και δειγματοληπτικών δεδομένων, και όλα τα διαφορετικά είδη δειγματοληπτικών δεδομένων — γυαλί κρούσης σελήνης, δείγματα Luna, δείγματα Απόλλωνα, σεληνιακούς μετεωρίτες — έρχονται όλα μαζί και δείχνουν κάτι που δεν είναι κατακλυσμική ακίδα στα 3,9 δισεκατομμύρια πριν από χρόνια», είπε η Nicolle Zellner, πλανητολόγος στο Albion College στο Michigan.

Ο Bottke, ο οποίος μελετά τη δυναμική των αστεροειδών και του ηλιακού συστήματος, είναι ένας από τους πολλούς ερευνητές που δίνουν τροποποιημένες εξηγήσεις. Τώρα ευνοεί μια αργή άνοδο των βομβαρδισμών, ακολουθούμενη από μια σταδιακή πτώση. Άλλοι πιστεύουν ότι δεν υπήρξε όψιμος βομβαρδισμός και, αντίθετα, οι κρατήρες στο φεγγάρι και άλλα βραχώδη σώματα είναι απομεινάρια από τον πρώτο τύπο μπιλιάρδου, τη φυσική διαδικασία κατασκευής του πλανήτη.

«Έχουμε ένα μικρό κομμάτι δεδομένων και προσπαθούμε να κάνουμε κάτι με αυτό», είπε. "Προσπαθείς να χτίσεις μια ιστορία και μερικές φορές απλώς κυνηγάς φαντάσματα."

Η ζωή διαρκεί

Ενώ παίζει, οι επιστήμονες θα συζητούν πολύ μεγαλύτερα ερωτήματα από την πρώιμη δυναμική του ηλιακού συστήματος.

Εάν μερικά από τα νέα στοιχεία αντιπροσωπεύουν πραγματικά εντυπώσεις της αρχέγονης ζωής, τότε οι πρόγονοί μας μπορεί να είναι πολύ μεγαλύτεροι από ό,τι πιστεύαμε. Η ζωή μπορεί να προέκυψε τη στιγμή που ο πλανήτης ήταν επιδεκτικός σε αυτήν — τη στιγμή που ψύχθηκε αρκετά για να κρατήσει υγρό νερό.

«Με έμαθαν όταν ήμουν νέος ότι θα χρειαστούν δισεκατομμύρια και δισεκατομμύρια χρόνια για να διαμορφωθεί η ζωή. Αλλά δεν μπόρεσα να βρω καμία βάση για τέτοιου είδους δηλώσεις», είπε ο Valley. «Νομίζω ότι είναι πολύ πιθανό η ζωή να εμφανίστηκε μέσα σε λίγα εκατομμύρια χρόνια από τότε που οι συνθήκες έγιναν κατοικήσιμες. Από τη σκοπιά ενός μικροβίου, ένα εκατομμύριο χρόνια είναι πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα, ωστόσο αυτό είναι μια ριπή οφθαλμού στον γεωλογικό χρόνο."

«Δεν υπάρχει κανένας λόγος που η ζωή δεν θα μπορούσε να εμφανιστεί πριν από 4,3 δισεκατομμύρια χρόνια», πρόσθεσε. "Δεν υπάρχει λόγος."

Εάν δεν υπήρχε μαζική στείρωση πριν από 3,9 δισεκατομμύρια χρόνια, ή αν μερικές μαζικές προσκρούσεις αστεροειδών περιόριζαν την καταστροφή σε ένα μόνο ημισφαίριο, τότε οι παλαιότεροι πρόγονοι της Γης μπορεί να ήταν εδώ από τις πιο μουντές ημέρες της γέννησης του ίδιου του πλανήτη. Και αυτό, με τη σειρά του, κάνει την έννοια της ζωής αλλού στον κόσμο να φαίνεται λιγότερο απίθανη. Η ζωή μπορεί να είναι σε θέση να αντέξει τις φρικτές συνθήκες πολύ πιο εύκολα από όσο νομίζαμε. Μπορεί να μην χρειάζεται καθόλου πολύς χρόνος για να το κρατήσει. Μπορεί να προκύψει νωρίς και συχνά και μπορεί να χαρίσει το σύμπαν ακόμα. Οι ατελείωτες μορφές του, από τα μικρόβια κατασκευής σωλήνων μέχρι την κυνηγητική λάσπη, μπορεί να είναι πολύ μικρές ή απλές για να επικοινωνήσουν με τον τρόπο που κάνει η ζωή στη Γη — αλλά δεν θα ήταν λιγότερο πραγματικές και ούτε λιγότερο ζωντανές.

Διόρθωση:29 Μαρτίου 2021
Μια παλαιότερη έκδοση αυτού του άρθρου έγραφε λάθος Port Hedland, Αυστραλία.

Αυτό το άρθρο ανατυπώθηκε στο Wired.com και  Spektrum.de.