Zem Amesas pilsētas Oklahomā atrodas meteorīta trieciena struktūra, kas pazemē stiepjas vairāku jūdžu garumā. Lai gan krāteri tagad klāj nogulumieži, tam ir gan zinātniska, gan ekonomiska nozīme — Amesas trieciena struktūra ir arī nozīmīgs naftas un gāzes ieguves avots.

Krāteri vairs nepieskaita Ordovika meteorītu notikumam

Ilgus gadus tika uzskatīts, ka Amesas krāteris ir daļa no lielu meteorītu triecienu kopas Ziemeļamerikā, kas radusies aptuveni pirms 467,5 miljoniem gadu. Šo periodu dēvē par Ordovika meteorītu notikumu.

Tā kā daudzas trieciena struktūras šķita radušās aptuveni vienā laikā, daži pētnieki bija izvirzījuši pieņēmumu, ka Vidējā Ordovika laikā Zemi varēja ieskaut Saturnam līdzīgs asteroīdu atlūzu gredzens. Jaunais Teksasas Universitātes pētnieku darbs rāda, ka Amesas trieciens šim notikumam nepieder.

Analizējot cirkona kristālus, kas iegūti no trieciena pārveidota granīta, komanda secināja, ka meteorīts ietriecās aptuveni pirms 370 miljoniem gadu — Vēlajā devonā. Tas nozīmē, ka krāteris ir gandrīz 100 miljonus gadu jaunāks, nekā tika uzskatīts iepriekš.

“Neatkarīgi no izmantotās metodes rezultāts vienmēr norādīja uz šo jaunāko datējumu,” sacīja pētījuma vadošā autore Elizabete Ketlosa, Teksasas Universitātes Zemes un planetāro zinātņu katedras asociētā profesore.

Pētījums jūlijā publicēts žurnālā Meteoritics & Planetary Science.

Vecākas fosilijas radīja maldīgu iespaidu

Pirms šī pētījuma Amesas trieciena laiku noteica tikai pēc bioloģiskām liecībām. Iežos bija atrasti seno zušveidīgo dzīvnieku konodontu zobi. Šie organismi dzīvoja senākajā Ordovika periodā, tāpēc fosilijas tika izmantotas kā pierādījums krātera saistībai ar Ordovika meteorītu notikumu.

Tomēr Ketlosa norādīja, ka zobi, visticamāk, jau bija miljoniem gadu veci brīdī, kad notika asteroīda trieciens. Trieciens varēja uzjaukt vecākus nogulumus un sajaukt fosilijas ar jaunākiem iežiem, vienlaikus tās saglabājot.

Cirkona datējums rāda pavisam citu laika līniju un liecina, ka Amesas krāteris nevarēja izveidoties Ordovika meteorītu notikuma laikā. Tā jaunais vecums to pietuvina Frasnijas–Famenjas masveida izmiršanai, kas notika aptuveni pirms 372 miljoniem gadu un iznīcināja lielu daļu Zemes jūras dzīvības.

Cirkona kristāli palīdz noteikt senus triecienus

Džeksona Zemes zinātņu skolas dekāns un pētījuma līdzautors Denijs Stokli sacīja, ka cirkona U–Pb datēšana ir viena no precīzākajām metodēm, ar ko noteikt notikumus dziļā Zemes pagātnē. Cirkona kristālos var saglabāties arī mikroskopiskas struktūras, ko izraisa ārkārtīgi spēcīgs spiediens meteorīta trieciena laikā.

“Šie mazie kristāli ļauj mums atgriezties pagātnē un uzzināt par lielajām pārmaiņām senajās Zemes ainavās. Būtu lieliski šādi izpētīt vairākus meteorītu triecienu veidojumus visā kontinentā, lai iegūtu precīzāku šo nozīmīgo notikumu laika līniju,” sacīja Stokli.

Lai pārliecinātos, ka cirkonu kristālus patiešām bija ietekmējis meteorīta trieciens, pētnieki sadarbojās ar NASA. Kristāli tika attēloti, izmantojot katodoluminiscenci un elektronu atpakaļizkliedes difrakciju.

Trieciena ārkārtējos apstākļos cirkons pārkristalizējas raksturīgā veidā. Šīs izmaiņas var noteikt ar minētajām attēlveidošanas metodēm, ļaujot pētniekiem pārbaudīt, vai kristāli tiešām ir saglabājuši paša sadursmes notikuma pēdas.

Datējums var palīdzēt skaidrot masveida izmiršanas

Pēc Ketlosas teiktā, precīzāki masveida izmiršanu un citu nozīmīgu notikumu datējumi ir būtiski, lai saprastu, kā laika gaitā mainījusies Zeme. Viens no galvenajiem jautājumiem ir, vai izmiršanas galvenokārt izraisīja ārēji spēki, piemēram, meteorītu triecieni, vai arī procesi pašā Zemē, tostarp plaši vulkānisma uzliesmojumi.

“Ar šo pētījumu mēs būtībā izņemam vienu svarīgu figūru no Ordovika meteorītu notikuma, pārvietojam to uz Frasnijas–Famenjas notikumu un sakām: ‘Šis trieciens pieder šeit,’” sacīja Ketlosa.

Projektu sāka bijušais Džeksona Zemes zinātņu skolas maģistrantūras students Endrjū Parisi, kurš absolvēja studijas 2018. gadā un vēlāk nomira. Viņš devās uz Oklahomu, lai no Oklahomas Ģeoloģijas dienesta iegūtu Amesas iežu serdi, izdalīja no materiāla cirkona kristālus un palīdzēja noteikt to vecumu.

Pētījuma līdzautors, ar skolu saistītais pētnieks Maikls Brukfīlds, nomira vēl pirms publikācijas iznākšanas. Pētījumā piedalījās arī Džeksona skolas pētniecības profesors Šons Guliks un emeritētais profesors Marks Klūss.