'Karstākais' iezis uz Zemes atklāj prāva meteorīta trieciena stāstu

Ņemot vērā, ka populārzinātniskajos rakstos, kur bieži aplūkoti ārkārtīgi karsti objekti (zvaigznes, kvazāri) vai, piemēram, plazma kodolsintēzes reaktoru "sirdīs", runa ir par miljoniem grādu, 2370 grādi pēc Celsija skalas nešķiet kas iespaidīgs. Tomēr lietas jāskata kontekstā, un šis iezis veidojies krietni augstākā par vidējo mantijas temperatūru. Protams, tuvāk Zemes kodolam mantija ir vēl karstāka, taču dziļumā, kur tā satiekas ar Zemes garozu, tie ir vien daži simti grādu.

Runa ir par iespaidīgu, gandrīz 28 kilometrus lielu krāteri, kas veidojies meteorīta trieciena rezultātā pirms 36 miljoniem gadu. Tas atrodas Labradoras provincē, Kanādā, un mūsdienās daļa krātera ir pildīta ar ūdeni. Šis ir interesants veidojums gan Zemes vēstures pētniekiem, gan arī tiek izmantots, piemēram, astronautu apmācīšanai, jo formas ziņā ir pielīdzināms dažiem no Mēness krāteriem. Tur, piemēram, aizvadīts Kanādas Kosmosa aģentūras finansēts izmēģinājums par to, kā koordinēt astronautu un robotizēto pašgājēju sadarbību Mēness vai citu planētu apguves laikā, vēsta "Live Science". Tumšo, stiklaino objektu šo pašu izmēģinājumu laikā krāterī uzgāja Maikls Zaneti, tobrīd doktorants Vašingtonas Universitātē. Atradums bija nejauša sagadīšanās, taču vēlāk, interesantā izskata iezi analizējot laboratorijā, izrādījās ļoti vērtīgs.

Tas atrasts 2011. gadā, bet pirmās zinātniskās publikācijas detalizēti to raksturoja vien sešus gadus vēlāk. Toreiz, 2017. gadā, arī izskanēja hipotēze, ka iezī esošo minerālu struktūra liecina – tas veidojies ārkārtīgi lielā karstumā – meteorīta trieciena brīdī svelme pārsniedza vairāk nekā 2300 grādu pēc Celsija. Par to liecināja ieža sastāvā esošie cirkoni – ārkārtīgi izturīgi minerāli, kas lielā karstumā kristalizējas noteiktā veidā. Šo minerālu kristāliskās struktūras analīze arī ļāva pētniekiem uzzināt aptuvenu temperatūru, kurā tumšais, stiklainais paraugs veidojies. Taču drošam apstiprinājumam vienmēr noder labāki pierādījumi.

Jaunā pētījuma vadošais autors Gevins Tolometi kopā ar kolēģiem ieguva vēl četrus cirkonu saturošus paraugus no šī paša krātera dažādām vietām. Viens no paraugiem ir līdzīgs stiklains iezis, kas veidojies trieciena brīdī. Divi paraugi ir ieži, kas veidojušies no triecien brīdī izkusuša materiāla, ka vēlāk atdzisis un sacietējis – gluži kā lava pēc vulkāna izvirduma. Pēdējais paraugs ir no nogulumieža, kurā atrasti trieciena brīdī veidojušies minerāli. Šāda plašāka paraugu analīze ļāva jau ar lielāku uzticamību raksturot apstākļus brīdī, kad trieciena rezultātā veidojies krāteris.

15. aprīlī zinātniskajā žurnālā "Earth and Planetary Science Letters" publicētais darbs apstiprina, ka stiklainie un cirkonu saturošie veidojumi tiešām radušies vismaz 2370 grādu pēc Celsija temperatūrā. Ja zirkons ļāva uzzināt par aptuveno karstumu trieciena brīdī, tad vēl viens paraugos uziets minerāls – reidīts – ļauj aplēst aptuveno spiedienu. Reidīts veidojas cirkonā ārkārtīgi augstas temperatūras un arī spiediena apstākļos. Nosakot reidīta daudzumu cirkonā, var apmēram aprēķināt, kādam spiedienam bija pakļauti ieži trieciena brīdī – šajā gadījumā tas bija robežās no 30 līdz 40 gigapaskāliem. Tas ir ārkārtīgi liels spiediens, turklāt tāds bijis trieciena perimetrā. Pašā punktā, kur meteorīts ietriecies Zemes garozā, ieži nevis izkusa, bet burtiski iztvaikoja, un tur spiediens varētu būt pat ap 100 gigapaskāliem, spriež zinātnieki.

Pētnieki cer, ka šī vairāku paraugu analīze ļaus labāk saprast, kur nākotnē ar labākiem panākumiem meteorītu triecienu krāteros meklēt līdzīgus veidojumus. "Ja vēlamies atrast pierādījumus tik augstām temperatūrām, jālūkojas noteiktos krāteru apgabalos, nevis vienkārši nejaušināti jāvāc paraugi visa krātera platīvā," paziņojumā presei minēja Tolometi. "Šis būs solis uz priekšu, lai mēs labāk saprastu, kā visā Saules sistēmā meteorītu triecienu rezultātā izmainījušies ieži."