Przystanek nauka - portal Uniwesytetu Śląskiego w Katowicach

12 800 lat temu, podczas plejstocenu, Ziemia ocieplała się od ostatniej epoki lodowcowej. Temperatury powoli rosły, lodowce cofały się, ale nagle ten proces został zatrzymany. Wydarzyło się coś, co spowodowało nagłe, gwałtowne ochłodzenie. Spadek temperatury był na tyle znaczący, że pozostawił ślad w zapisie geologicznym. W ciągu zaledwie dziesięcioleci – co stanowi mgnienie oka w geologicznych skalach czasowych – planeta ochłodziła się w przedziale od 2 do 6 stopni Celsjusza. Okres ten, znany dziś jako młodszy dryas, to tajemnicza, ponad tysiącletnia późnoglacjalna faza klimatyczna trwająca od ok. 10850 r. p.n.e. do ok. 9700 r. p.n.e. Nazwa pochodzi od dębika ośmiopłatkowego (Dryas octopetala), tundrowo-górskiej krzewinki, której pyłek znaleziono w osadach z tego okresu.

Już w latach 70. XX wieku wielu naukowców sugerowało, że młodszy dryas został wywołany przez uderzenie meteorytu. Inni, jak R.G. Jonson, B.T. McClure i Walace Broecker, uważali, że wywołały go erupcje wulkanów lub potężna powódź słodkowodna, która tymczasowo zakłóciła cykle klimatyczne w rejonie północnego Atlantyku. Utrzymywali oni, że powódź wystąpiła wskutek gwałtownego napływu do oceanu słodkich wód proglacjalnego jeziora Agassiz, a to zostało spowodowane pęknięciem blokady lodowej lądolodu laurentyjskiego. W ciągu krótkiego czasu, nawet jednego roku, 85% wód jeziora popłynęło na wschód i masa 9500 km³ słodkiej (lekkiej) wody pokryła cienką warstwą powierzchnię oceanu, zakłócając krążenie głębokich słonych wód, co spowolniło lub zatrzymało prąd zatokowy. Spowolnienie tego pasa transmisyjnego ciepła było bezpośrednim powodem oziębienia północnej półkuli. Wadą tej teorii jest, że dotąd nie odnaleziono śladów po tak gwałtownym spływie wody.

Hipoteza o uderzeniu meteorytu powróciła w 2007 roku za sprawą zespołu Richarda Firestone’a, ale główny powód, dla którego świat naukowy zwlekał z zaakceptowaniem tej hipotezy był prosty – brak krateru. Wyniki badań opublikowanych w 2018 roku w czasopiśmie „Science Advances” sugerują, że być może poszukiwania krateru nie były zbyt dokładne. Artykuł  Kurta Kjæra, profesora z Duńskiego Muzeum Historii Naturalnej i Uniwersytetu w Kopenhadze, opisuje wcześniej przeoczony krater o szerokości ok. 31 km, który ukrywał się pod lodowcem Hiawatha na północno-zachodniej Grenlandii. Znajduje się 241 km od bazy lotniczej Thule – najbardziej wysuniętej na północ bazy sił powietrznych USA. To właśnie w tym rejonie naukowcy z misji IceBridge NASA, mającej na celu monitorowanie zmian w lodzie polarnym, prowadzili lotnicze badania radarowe tego obszaru Grenlandii. Lodowiec Hiawatha był miejscem, nad którym wielokrotnie latali w drodze na badania. Podczas przeglądania powstałej mapy wygenerowanej przez radar, naukowcy zauważyli depresję w kształcie krateru. Od razu wysnuli przypuszczenie, że może to być krater uderzeniowy, ale czy jest to poszukiwany krater z okresu młodszego dryasu?

Na podstawie lotniczych badań radarowych naukowcy z zespołu Kurta Kjæra stwierdzili, że depresja ma podwyższoną krawędź, która przecina dopływowe kanały subglacjalne, i niewielkie wypiętrzenie centralne, które wydaje się aktywnie erodować. Na podstawie badań naziemnych zlodowaconego przedpola identyfikowali nałożone struktury w obrębie prekambryjskiego podłoża skalnego wzdłuż krawędzi lodu, które biegną stycznie do krawędzi subglacjalnej. Osady wodnolodowcowe z największej rzeki odprowadzającej wody z krateru zawierają odłamki kwarcu i inne ziarna typowe dla miejsc upadków meteorytów. Analiza geochemiczna osadów wskazuje, że obiektem, który tam spadł była frakcjonowana asteroida żelazna o średnicy ponad jednego kilometra. Radiostratygrafia lodu w kraterze pokazała, że lód holocenu jest nieuszkodzony, podczas gdy głębszy i starszy lód jest mocno rozbity. Wiek tego krateru uderzeniowego jest obecnie nieznany, ale z geologicznych i geofizycznych dowodów naukowcy wnioskują, że jest mało prawdopodobne, aby był starszy od lądolodu grenlandzkiego powstałego w plejstocenie.

Datowanie krateru jest możliwe, ale ponieważ znajduje się głęboko pod lodem i w odległym miejscu, zespół nie mógł jeszcze pobrać próbek. Kurt Kjær planuje zorganizowanie ekspedycji, której zadaniem byłoby przebicie się przez kilometr lodu do samego krateru. Mimo braku potwierdzonych danych jest bardzo możliwe, że jest to poszukiwany krater. 

Choć znalezienie pozostałości po asteroidzie byłoby niewątpliwie koronnym dowodem, to naukowcy potrafią odnaleźć wiele innym oznak, które mogłyby dowieść, że doszło w tym miejscu do upadku jakiegoś obiektu z kosmosu. Na przykład, istnieje szereg minerałów, takich jak kwarc, które pod wpływem siły fizycznej i ciśnienia wywołanego przez meteoryt ulegają znacznym zmianom we właściwościach. Zmiany te sprawiają, że minerały w kraterze wyglądają inaczej niż minerały w otaczającym podłożu skalnym.

Obecnie za wcześnie jest, by jednoznacznie powiązać ten krater z młodszym dryasem. Gdyby jednak naukowcom udało się potwierdzić jego powstanie na okres 12 800 lat temu, z pewnością można by go uznać za winnego młodszego dryasu, a to zakończyłoby trwającą od dziesięcioleci debatę. Co więcej, ze względu na położenie krateru pod grenlandzką pokrywą lodową, możliwe jest, że uderzenie mogło spowodować wspomniany wcześniej masowy napływ słodkiej wody do północnego Atlantyku, za którym stoją zwolennicy hipotezy powodzi odpowiedzialnej za wywołanie młodszego dryasu. Ponadto uderzenie meteorytu w pokrywę lodową może wywołać szereg efektów związanych z wodą, np. spowodować odparowanie lodu, uwalniając do atmosfery cząsteczki wody, które ostatecznie sprowadzą deszcz, może też tak zdestabilizować lód, że ześlizgnie się do wody, tworząc góry lodowe. Każdy z tych efektów lub ich połączenie mogły doprowadzić do wlania ogromnych mas słodkiej wody do północnego Atlantyku.

Opracowano na podstawie:
Massive impact crater beneath Greenland could explain Ice Age climate swing
A large impact crater beneath Hiawatha Glacier in northwest Greenland