Amikor rengeteg aszteroida csapódott a kőzetbolygókba

A kései nagy bombázás

A 4,56 milliárd évvel ezelőtt kialakult Naprendszer a legkorábbi időkben igen kaotikus hely volt, gravitációs kölcsönhatások következtében bolygófejlődésből visszamaradt bolygócsírák száguldoztak a planéták közötti térben, s jelentős részük a belső, ún. Föld típusú bolygókba csapódott. Ezt követően a becsapódások száma csökkent, ám 3,85–3,95 milliárd éve ismét megnövekedett, s ekkor következett be az ún. kései nagy bombázás, amikor ismét megannyi kisebb égitest (aszteroida, bolygócsíra) ütközött össze a kőzetbolygókkal, hatalmas krátereket hozva létre.

A kései nagy bombázás legfontosabb bizonyítékai a Holdról származnak. Kísérő égitestünk felszínét kristályos kőzetekből álló világos színű felföldek és bazalttal kitöltött sötét színű medencék alkotják. Az utóbbiak kozmikus becsapódások nyomán alakultak ki, amikor az ütközések miatt a korábban megszilárdult kőzetanyag újraolvadt, majd a medencéket bazalt töltötte ki. Az Apollo-program során aztán a medencék peremeiről, illetve a felföldekről becsapódási olvadékbreccsákat is gyűjtöttek – a breccsa szögletes alakú törmelékkő –, majd a radioaktív izotópok ismert felezési ideje alapján végzett radiometrikus kormeghatározással megállapították, hogy ezek a breccsák 3,85–3,95 milliárd évesek, tehát ekkor jöttek létre a medencék, illetve megannyi nagy kráter. A kései nagy bombázás hasonló földi bizonyítékai a lemeztektonikai mozgások következtében csak kis számban találhatók meg, kontinensek alapjait képező ősmasszívumokban, a többi Föld típusú bolygóról pedig még nem szállítottak planétánkra kőzetmintákat.

Milyen hatásai lehettek a kései nagy bombázásnak a Földre?  A hatalmas becsapódások többször is elpárologtathatták a kialakuló óceánokat, részben pedig a felszíni kőzeteket is megolvaszthatták. Ám a számítógépes szimulációk szerint a bombázás legintenzívebb időszakában is csak a felszín mintegy 25 százaléka olvadt meg. Ugyancsak a becsapódások során évente kb. 10 milliárd tonna víz és szén-dioxid került bolygónkra, majd a gázneművé vált víz és szén-dioxid révén erősebbé vált az üvegházhatás. Szintén a kozmikus ütközések indították be a kontinensek kialakulását. A becsapódások által kivájt litoszféra-részek helyére a mélyből földköpenyanyagok emelkedtek fel, melyek előbb nagy, bazaltos, nehezebb, óceáni kéregtömbökké váltak, majd – miután az aljukon lévő megolvadt kőzetek gránitos, kontinentális jellegű kőzetekké alakultak át – szilikátos, könnyebb, kontinentális kéregtömbökké formálódtak, s lassan kialakultak az ősmasszívumok alapjai. De volt-e élet a kései nagy bombázás előtt? Minden földi élőlény tartalmaz DNS-t, s a legkülönbözőbb élőlények DNS-ei között is annyi hasonlóság van, hogy minden élőlény visszavezethető egy közös ősre. Egy, a gének visszafejtését végző nemzetközi kutatócsapat pedig a közelmúltban arra a következtetésre jutott, hogy ez a közös ős, egy mikroorganizmus 4,2 milliárd évvel ezelőtt élt. A belőle kialakult extremofil hőkedvelő mikroorganizmusok pedig – mivel a bombázás során a földkéreg maximum negyede olvadt meg – képesek voltak túlélni a becsapódási időszakot. Majd burjánzani kezdett a mikrobiális élet, s a 3,83 milliárd évvel ezelőtti időkből már fosszíliák is fennmaradtak.

Mi válthatta ki a kései nagy bombázást? Erre több elmélet is választ kínál. Egy elképzelés szerint a maradék bolygócsírák ekkorra érték el a maximális méretüket, így becsapódásaikkal hatalmas krátereket tudtak létrehozni. Egy másik hipotézis feltételezi, hogy a Mars pályáján kívül, de a belső kisbolygóövön belül létezett egy, a Marsnál kisebb planéta, melynek pályája idővel instabillá vált, annak excentricitása megnőtt, a belső kisbolygóövből aszteroidákat térített el, melyek becsapódtak a Föld típusú bolygókba, majd az említett planéta pályájának napközelpontja egyre közelebb került központi égitestünkhöz, s végül a bolygó belezuhant a Napba. Egy harmadik elmélet szerint pedig a Jupiter belsőbb pályára való vándorlása idézte elő a kései nagy bombázást. A gázóriás ugyanis – összeállásának a végén – a környezetében lévő, akkor még létező kisebb égitestekkel gravitációs kölcsönhatásba lépve, veszített mozgási energiájából, s kismértékben beljebb vándorolt a Naprendszerben. (Míg a Szaturnusz, az Uránusz és a Neptunusz külsőbb pályára állt.) A Jupiter rezonanciazónái aztán végigsöpörtek a belső kisbolygóövön, megannyi aszteroidát kilendítettek addigi pályájukról, melyek új pályája keresztezte a belső bolygókét, így megnőtt az aszteroidabecsapódások gyakorisága, és sok kisbolygó összeütközött a Föld típusú planétákkal. A negyedik hipotézis az összes, belsőbb, illetve külsőbb pályára álló óriásbolygó vándorlásával magyarázza azokat a gravitációs zavarokat, melyek miatt bolygócsírák, aszteroidák tömege zúdult a belső Naprendszerbe, s csapódott be jó részük a Föld típusú bolygókba. Csakhogy a közelmúltban meteoritok vizsgálatával, megfigyelésekkel és dinamikai szimulációkkal arra a következtetésre jutottak, hogy az óriásbolygók korábban, mint eddig tudni véltük, már 60–100 millió évvel a Naprendszer megszületése után mai pályájukra álltak, így az általuk előidézett gravitációs zavarok jóval megelőzték a kései nagy bombázás eddig elfogadott időpontját. A jelenség körül tehát vannak kérdőjelek, melyek válaszra várnak.

Lajos Mihály