science >> Wetenschap >  >> Natuur

Target Earth - hoe asteroïden een impact hebben gehad op Australië

Gosses Bluff inslagkrater in het Northern Territory. Krediet:NASA's Earth Observatory

Onze planeet heeft de laatste tijd een paar nauwe ontmoetingen gehad met asteroïden.

Asteroïde 2018 CC kwam binnen ongeveer 184, 000 km aarde op 6 februari van dit jaar. Een paar dagen later kwam asteroïde 2018 CB binnen 64, 000km, dat is minder dan een vijfde van de afstand van de aarde tot de maan.

Dankbaar, beide asteroïden waren relatief klein (geschat tussen 15 en 40 meter). Geen van beide vormde een risico voor de aarde (dit keer), maar de aarde heeft in het verleden niet zoveel geluk gehad.

Onderzoek in Australië en andere landen geeft aan dat, in het verre geologische verleden, asteroïden zo groot als Eros (ongeveer 34,4 km lang en 11,2 km breed) hebben de aarde getroffen. Deze hebben geleid tot grote veranderingen in de structuur en evolutie van de korst en mantel, zoals ik al eerder heb geschreven.

De impact van asteroïden op het Australische continent en mariene planken wordt nader onderzocht in mijn nieuwe boek, Inslagen van asteroïden, evolutie van de aardkorst en minerale systemen, met speciale aandacht voor Australië, co-auteur van Franco Pirajno.

Krediet:NASA/JPL-CALTECH

In de vuurlinie

De terrestrische planeten van het binnenste zonnestelsel – Mars, Aarde, Venus en Mercurius - worden allemaal beïnvloed door asteroïden die zijn afgebogen van de asteroïdengordel, gelegen tussen Mars en Jupiter, en door kometen die van de Kuipergordel voorbij Neptunus vallen.

Veel van deze inslagkraters zijn duidelijk te zien op Mars en Mercurius, evenals op onze maan. Venus heeft ook zijn kraters, maar zijn dikke atmosfeer verduistert deze.

Wanneer de aarde vanuit de ruimte wordt bekeken, het vertoont weinig of geen kraters ondanks dat het zich ook in het traject van deze asteroïden en kometen bevindt.

Maar deze indruk is eerder schijn dan echt. Veel van de inslaglittekens zijn bedekt of gemaskeerd vanwege de dynamische aard van de aarde en de oceanen die zich uitstrekken over ongeveer tweederde van het aardoppervlak. De maskeringsprocessen omvatten de aanwas en subductie van tektonische platen, evenals intensieve erosieprocessen.

Het duurde tot ongeveer 1981 voordat de wetenschappelijke gemeenschap het belang begon te erkennen van buitenaardse effecten voor het massaal uitsterven van soorten, ongeveer 66 miljoen jaar geleden, die de dinosauriërs en vele andere groepen heeft uitgeroeid.

Asteroïde Eros. Krediet:NASA

De Amerikaanse wetenschappers Louis en Walter Alvarez en hun collega's hadden een veelbetekenende iridiumrijke sedimentaire laag opgegraven rond de 66 miljoen jaar oude Krijt-Tertiaire grens bij Gubbio, Italië. Het element iridium, meestal verrijkt met asteroïden, is een handtekening binnen sedimenten voor materiaal van een meteorietinslag.

De ontdekking herstelde het idee dat rampen een groot deel van de geschiedenis van de aarde hebben gevormd, een theorie die oorspronkelijk werd gepromoot door de Franse zoöloog Georges Cuvier.

Impact op de aarde

Naast het vormen van kraters, de impact van grote asteroïden op aarde resulteerde in de vorming van structurele koepels als gevolg van elastische terugkaatsing van de korst. Voorbeelden zijn de Vredefort-koepel in Zuid-Afrika en de begraven Woodleigh-koepel onder en ten oosten van Shark Bay in West-Australië.

De effecten veroorzaakten ook grote seismische activiteit en breuken, grote tsunami-evenementen, uitwerpen van massa's deeltjes en stof, en - zoals eerder vermeld - in sommige gevallen het massaal uitsterven van soorten als gevolg van snelle veranderingen in het milieu.

Het asteroïde-inslagverslag op aarde is dus voor een groot deel verborgen en het onderwerp van een uitgebreid onderzoek met behulp van structurele, geofysisch, geochemische en andere methoden.

Het krateroppervlak van Mercurius. Krediet:NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

Omdat veel impactregistraties door de oceanen zijn bedekt of zijn geërodeerd, oude stabiele delen van de aardkorst, genaamd "cratons", zijn de beste plekken om te kijken. Dit is waar de littekens van oude asteroïde-inslagen bewaard zijn gebleven en te vinden zijn, inclusief kraters en hun diepgewortelde wortels en rebound-koepelstructuren.

Australische effecten

De criteria die werden toegepast voor de herkenning van asteroïde-inslagstructuren en meteorietkraters maakten de identificatie mogelijk van ten minste 38 bevestigde inslagstructuren op het Australische continent en het omliggende continentale plat.

Er zijn nog eens 43 voorbeelden van blootgestelde en begraven cirkelvormige ring- en koepelkenmerken, waarvan vele van mogelijke of waarschijnlijke impactoorsprong zijn.

Voorbeelden van blootgestelde bevestigde impactstructuren zijn onder meer Gosses Bluff in het zuidelijke Northern Territory, Schoenmaker in centraal West-Australië, en Acraman en Lawn Hill in het noordwesten van Queensland.

Earth doesn’t look very cratered from space. Krediet:NASA

The impact record of Australia thus includes exposed impact structures, buried impact structures, meteorite craters and geophysical ring anomalies of unproven origin.

Examples of large geophysical multi-ring features – total magnetic intensity anomalies, circular gravity anomalies and seismic domes – include probable buried twin impact structures in the Warburton Basin in northeast South Australia, a confirmed buried impact structure at Woodleigh in WA, and confirmed buried impact structures at Tookoonooka and Talundilly in the Eromanga Basin in southwest Queensland.

The red circles show confirmed impact structures, green circles are impact craters, the yellow circles are possible-to-probable ring structures, red outer rings are impact structures larger than 100km in diameter, and outer white rings are impact structures less than 50km. Credit:Google Earth/Andrew Glikson, Author provided

Fallout of asteroid impacts

Structures and craters caused by asteroid impacts are not the only thing we find. In the Australian landscape there are also the rock fragments and melt drops derived from clouds ejected from the impact craters.

The melt drops, condensed from impact-ejected vapour, are termed "microkrystites". These are recognised by their radiating quench (cooling) textures and abundance of platinum group element anomalies.

In at least one instance the evidence suggests that an impact by a cluster of large asteroids resulted in an abrupt transformation of crustal structure on the Pilbara, northwestern Australia, as well as the Barberton greenstone belt in South Africa, from a granite/greenstone system to semi-continental crustal environment.

Between 3.26 and 3.24 billion years ago these impacts caused a sharp tectonic uplift and magmatic activity, leading to to an onset of semi-continental crustal conditions.

Seismic tomographic (identified 3-D images) anomalies of the Warburton twin structures, Zuid Australië, representing probable impact structures, and the Woodleigh impact structure, West Australië. Credit:Saygin and Kennett 2010/Andrew Glikson, Author provided

Dus, far from being free from impacts, the Australian landscape has been shaped many times over millions and billions of years by asteroids falling to Earth.

As studies of Australian impact structure and impact ejecta progress, the critical role of asteroid impacts in the early evolution of the Earth and in the development of the Australian continent are becoming clearer.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.