Pieni baddeleyiittirake paljastaa massiivisen kuuiskun

Kuvittele piste niin pieni, että se katoaa sormenpään alle, mutta joka silti kantaa muistia kosmisesta iskusta. Tämä piste, baddeleyiittirake kuun meteoriitin sisällä, on muodostunut vihjeeksi, joka osoittaa dramaattiseen ja aiemmin piilotettuun aurinkokunnan lukuun.

Kivi saapui Maahan nimellä Northwest Africa (NWA) 12593, palasena Kuusta, joka löydettiin Malista ja jota tutki Carolyn Crowin johtama tutkijaryhmä Coloradon yliopistossa Boulderissa. Ensisilmäyksellä se muistuttaa monia muita iskujen runtelemia näytteitä: breksiaa, rikkinäisten fragmenttien sekamelskaa, joka on hitsautunut yhteen väkivallalla. Mutta tämän jäännöksen sisällä oli 21 mikroskooppista baddeleyiittiraketta. Seitsemässä niistä tutkijat löysivät kuutiomaisen zirkonian, kiderakenteen, joka muodostuu vain erittäin korkeissa lämpötiloissa, yli noin 2,370 °C.

Mikroskooppiset baddeleyiittirakeet viittaavat massiiviseen kuuiskaan noin 3,486 miljardia vuotta sitten.

Miten tiimi ajoitti tuon hetkellisen kuumentumisen? Baddeleyiitti sisälsi pieniä määriä uraania, joka hajoaa lyijyksi tunnetulla nopeudella. Mittaamalla lyijypitoisuutta tutkijat ajoittivat hetkeksi, jolloin rakeet kiteytyivät: noin 3,486 miljardia vuotta sitten. Ajoitus ei ole sattumaa. Se yhtyy iskukuvioihin, jotka on säilynyt muinaisissa Australian ja Etelä-Afrikan kivissä, sulan jäännösalueina ja muuttuneina mineraaleina ajoitettuna 3,47-3,48 miljardia vuotta sitten, sekä sarjaan törmäyksiä, jotka on kirjattu Vesta-asteroidin meteoriitteihin noin 3,85-3,47 miljardia vuotta sitten.

Kuun kartta, joka näyttää törmäyskraattereiden jakautumisen.

Kun palaset yhdistää, esiin nousee kaava: aurinkokunnan sisäosa saattoi pysyä myrskyisenä paljon pidempään kuin perinteinen myöhäinen voimakas pommitus -ikkuna 4,1-3,8 miljardia vuotta sitten. Pommitus ei vaikuta olleen siisti ja päätetty luku, vaan se on kytenyt jaksoittain, jolloin voimakkaat iskut saapuivat satoja miljoonia vuosia myöhemmin. Yksinkertaisesti sanottuna: asteroidien aiheuttama pommittelu jatkui.

Miksi sillä on merkitystä? Siksi, että ajoitus osuu yhteen Maan käännekohtaisen ajanjakson kanssa, aikaan jolloin ensimmäiset solulliset elämänmuodot alkoivat vakiintua. Suuret törmäykset kuvataan tavallisesti pelkästään tuhoisina, ja niitä voi olla. Mutta ne myös puhkaisevat kuoressa aukkoja, käynnistävät hydrotermisen kierron ja muodostavat kuumia taskuja, joissa kemia muuttuu mielenkiintoiseksi. Viimeaikaiset tutkimukset ehdottavat, että törmäysten synnyttämät hydrotermiset järjestelmät voisivat olla hedelmällisiä kehtoja mikrobielliselle elämälle. Jos katastrofaalisia iskuja sattui vielä usein elämän alkuvaiheessa, ne saattoivat olla sekä muovaaja että inkubaattori.

Elektronisen takaisinsironnan diffraktiokuvaus yhdestä baddeleyiittirakeesta. Tätä tekniikkaa käytetään materiaalien kiderakenteen analysointiin.

Teknisiä haasteita toki on. Kuu ei poista kraattereita kuten Maa, mutta sen pinnalle kuitenkin kertyy arpia arppien päälle. Yhteen limittyneiden tapahtumien selvittäminen on kuin kerrostetun graffitin lukemista: tarvitaan pieniä, hyvin säilyneitä näytteitä ja huolellista laboratoriotyötä. Siihen baddeleyiitti vastasi, itsenäisenä, korkealämpötilaisena lämpömittarina ja kellona, joka selviytyi mylläkästä ja kertoi suoraan yhdestä voimakkaasta lämmitystilanteesta kuun pinnalla.

Nuo pienet mineraaliset todistajat pakottavat myös miettimään uudelleen, miten sisäplaneetat kehittyivät. Jos iskut saapuivat jaksoittain kauan sen jälkeen, kun altaiden muodostuminen oli tapahtunut, planeettojen pinnat ja valtameret, sekä alkeellinen biosfääri, muokkaantuivat ajoittain. Se muistuttaa, että planeettojen historia ei ole yksi ainoa otsikko vaan sarja muutoksia, osa hienovaraisia, osa raakoja. Tutkijat julkaisivat havainnot Geology-lehdessä, ja löytö avaa uuden tutkimuslinjan Maa-Kuu-Vesta-iskujen yhteyksien tutkimiseen. Etsintä laajenee nyt: useampiin kuun meteoriitteihin, muinaisiin maan kiviin ja pienten maailmojen jäännöksiin. Menneisyys on kirjoitettu pieniin asioihin. Temppu on löytää ne ja oppia tulkitsemaan, mitä ne olivat kokeneet.