تم نشر هذه المقالة أصلا في إيوس. ساهم المنشور بالمقال في موقع Space.com أصوات الخبراء: افتتاحية ورؤى.
كبيرة تأثير الكويكب بشكل عام يطمس أي شيء حي قريب. لكن عواقب مثل هذه الكارثة يمكن أن تكون في الواقع بمثابة حاضنة للحياة. وجد الباحثون الذين يدرسون بنية التأثير الفنلندية معادن تشير كيمياءها إلى ذلك الميكروبات كانت موجودة بعد حوالي 4 ملايين سنة من الاصطدام. هذه النتائج التي كانت نشرت في اتصالات الطبيعة في الشهر الماضي، سلط الضوء على مدى سرعة استعمار الحياة المجهرية للموقع بعد اصطدام كويكب به.
بحيرة خاصة
تشتهر فنلندا ببحيراتها التي لا تعد ولا تحصى والتي يستخدمها راكبو القوارب والصيادون والسباحون وغيرهم من هواة الهواء الطلق. بحيرة لاباجارفي هي بحيرة فنلندية خاصة لها تاريخ عريق: فقد تم إنشاء حوضها منذ حوالي 78 مليون سنة عندما اصطدم كويكب بالكوكب. في عام 2024، منظمة الأمم المتحدة للتربية والعلم والثقافة (اليونسكو) أنشأت حديقة جيولوجية في جنوب أوستروبوتنيا بفنلندا، مكرس للحفاظ على تاريخ البحيرة التي يبلغ قطرها 23 كيلومترًا والمنطقة المحيطة بها ومشاركتها.
جاكوب جوستافسونقام عالم الجيولوجيا بجامعة لينيوس في كالمار بالسويد وزملاؤه مؤخرًا بتحليل مجموعة من الصخور المكتشفة من أعماق بحيرة لاباجارفي. وكان هدف الفريق هو التوصل إلى فهم أفضل لمدى سرعة استعمار الحياة الميكروبية للموقع بعد تأثير التعقيم تسخين الصخور المحيطة إلى حوالي 2000 درجة مئوية (3632 درجة فهرنهايت).
وقال إن هناك تشابها بين هذا النوع من العمل ودراسات أصل الحياة هنريك دريك، عالم كيمياء جيولوجية في جامعة لينيوس وعضو في الفريق. وذلك لأن موقع الاصطدام الجديد يحتوي على عدد كبير من درجات الحرارة والتدرجات الكيميائية ولا يوجد نقص في الصخور المحطمة ذات الزوايا والأركان لأشكال الحياة الصغيرة. وقال دريك إن بيئة مماثلة خارج الأرض ستكون مكانًا منطقيًا لنشوء الحياة. “إنها أحد الأماكن التي تعتقد أن الحياة يمكن أن تبدأ فيها.”
معادن منحوتة بالميكروب
في عام 2022، سافر غوستافسون ومعاونوه إلى فنلندا لزيارة أرشيف الحفر الوطني الأساسي للمسح الجيولوجي في فنلندا.
وهناك، في بلدية لوبي الريفية، قام الفريق بفحص أجزاء من العينات الجوفية التي تم حفرها من أسفل بحيرة لاباجارفي في الثمانينيات والتسعينيات. اختار الباحثون 33 فجوة من النواة التي تم كسرها أو إصابتها بالثقوب. وكان الهدف هو العثور على بلورات الكالسيت أو البيريت التي تشكلت في تلك الفجوات عندما تم غسلها بالسوائل الغنية بالمعادن.
استخدم الفريق الملقط لانتقاء بلورات الكالسيت والبيريت الفردية من النوى. ثم قام جوستافسون ومعاونوه بتقدير أعمار تلك البلورات باستخدام التأريخ باليورانيوم والرصاص وتقنية تعرف باسم قياس الطيف الكتلي الأيوني الثانوي لحساب نسب نظائر الكربون والأكسجين والكبريت المختلفة داخلها. ونظرًا لأن الميكروبات تفضل تناول نظائر معينة، فإن قياس نسب النظائر المحفوظة في المعادن يمكن أن يكشف عن وجود نشاط ميكروبي منذ فترة طويلة، بل ويحدد أيضًا أنواع الميكروبات. وقال دريك: “إننا نرى منتجات العملية الميكروبية”.
وأضاف جوستافسون: “إنه لأمر مدهش ما يمكننا اكتشافه في البلورات الصغيرة”.
واستخدم الباحثون أيضًا النسب النظائرية للكربون والأكسجين والكبريت لتقدير درجات حرارة المياه الجوفية المحلية في الماضي البعيد. ومن خلال الجمع بين تقديرات العمر ودرجة الحرارة، تمكن الفريق من تتبع كيفية تبريد موقع اصطدام بحيرة لاباجارفي مع مرور الوقت.
بارد بطيء
ووجد الفريق أن درجات حرارة المياه الجوفية في بحيرة لاباجارفي قد انخفضت إلى حوالي 50 درجة مئوية (122 درجة فهرنهايت) بعد حوالي 4 ملايين سنة من الاصطدام. وهذا معدل تبريد أبطأ بكثير مما تم استنتاجه بالنسبة للفوهات الاصطدامية الأخرى ذات الحجم المماثل، مثل فوهة ريس في ألمانيا، حيث توقف النشاط الحراري المائي بعد حوالي 250 ألف عام، وفوهة هوتون في كندا، حيث استمر هذا النشاط حوالي 50 ألف عام فقط.
قال: “أربعة ملايين سنة هي فترة طويلة جدًا”. تيمو عثمان، وهو عالم جيولوجي متخصص في بحيرة إمباكت كريتر – لاباجارفي، وهي حديقة جيولوجية عالمية تابعة لليونسكو في جنوب أوستروبوتنيا بفنلندا، ولم يشارك في البحث. “إذا قارنت Lappajärvi مع Ries أو Haughton، اللتين لهما نفس الحجم، فقد تم تبريدهما بطريقة أسرع بكثير.”
من المحتمل أن يرجع هذا الاختلاف إلى نوع الصخور السائدة في موقع اصطدام لاباجارفي، كما اقترح جوستافسون ومعاونوه. بالنسبة للمبتدئين، لا توجد سوى طبقة رقيقة نسبيًا من الصخور الرسوبية على السطح. وأوضح دريك: “لا تذوب الصخور الرسوبية بشكل كامل في كثير من الأحيان أثناء الاصطدام بسبب محتواها من الماء وثاني أكسيد الكربون”. ولدى لاباجارفي طبقة سميكة من الصخور الأساسية (بما في ذلك الجرانيت والنيس)، والتي من شأنها أن تذوب في التأثير، مما يؤدي إلى ارتفاع درجات الحرارة إلى حوالي 2000 درجة مئوية. قدرت الأبحاث السابقة.
وبعد حوالي 4 ملايين سنة من الاصطدام، بدأ النشاط الميكروبي في الحفرة أيضًا، وفقًا لجوستافسون ومعاونيه. واقترح الفريق أن تلك الميكروبات القديمة كانت على الأرجح تحول الكبريتات إلى كبريتيد. وبعد حوالي 10 ملايين سنة، عندما انخفضت درجات الحرارة إلى حوالي 30 درجة مئوية (86 درجة فهرنهايت)، ظهرت الميكروبات المنتجة للميثان، كما توقع الباحثون على أساس تحليلهم النظائري للكالسيت.
في المستقبل، يخطط جوستافسون وزملاؤه لدراسة الحفر الأثرية الفنلندية الأخرى والبحث عن سمات ميكروبية مماثلة في الهياكل الأصغر والأقدم. في هذه الأثناء، يقوم الفريق بتعبئة المواد بعناية من موقع Lappajärvi. وقال دريك إن الوقت قد حان لإعادة العينات الأساسية إلى هيئة المسح الجيولوجي الفنلندية. “الآن نحن بحاجة إلى إعادة شحنهم.”
التعليقات