Netikėtas mokslininkų atradimas: kosminis laikrodis atskleidė pribloškiančius pokyčius

Mokslininkai, pasitelkę vadinamąjį „kosminį laikrodį“, sugebėjo atkurti senovinius Australijos kraštovaizdžius ir suprasti, kaip jie kito per milžiniškus laiko tarpus.

Australija – mažiausias žemynas (apie 7,5 mln. km² be salų), tačiau kartu ir vienas unikaliausių pasaulyje. Pietų ir Rytų pusrutuliuose, tarp Indijos ir Ramiojo vandenyno įsikūręs žemynas garsėja išskirtiniais gamtos objektais: į UNESCO Pasaulio paveldo sąrašą įtrauktu Uluru monolitu, Kvinslendo drėgnaisiais atogrąžų miškais ir didžiausiu koraliniu rifų kompleksu planetoje – Didžiuoju barjeriniu rifu.

Australija žavi ir savo kraštovaizdžių įvairove bei unikaliu gyvūnijos pasauliu, kuriame gausu rūšių, niekur kitur Žemėje nesutinkamų. Tačiau šis žemynas ne visada atrodė taip, kaip dabar. Tarptautinė mokslininkų komanda iš Australijos ir Vokietijos universitetų nusprendė išsiaiškinti, kaip Australija atrodė prieš maždaug 40 milijonų metų, pasitelkdama neįprastą metodą – „kosminį laikrodį“. Iššifravę savotišką „laiko kapsulę“ uolienose, jie atkūrė to meto kraštovaizdžių istoriją.

Australija prieš milijonus metų: didžiųjų permainų laikotarpis

Prieš šimtus milijonų metų Australija buvo superžemyno Gondvanos dalis. Laikui bėgant, dėl tektoninių procesų Žemės pluta keitėsi, žemynai skilo ir slinko, o Australija pamažu atsiskyrė ir, po milijonų metų judėjimo, tapo atskiru žemynu.

Mokslininkus domino laikotarpis prieš maždaug 40 milijonų metų – kokie kraštovaizdžiai tuomet dominavo Australijoje ir kaip jie formavosi. Atsakymų ieškota tiriant „kosminį laikrodį“ – informaciją, kurią paliko kosminės spinduliuotės poveikis tam tikruose mineraluose, ypač cirkono kristaluose.

Kosminiai spinduliai, nuolat bombarduojantys Žemę, mineraluose palieka savitus pėdsakus. Šiuolaikiniai analitiniai metodai leidžia šiuos pėdsakus „perskaityti“ ir taip suprasti, kaip laikui bėgant kito tam tikras žemės paviršiaus regionas. Tyrėjai panaudojo lazerį ir iš cirkono kristalų išlaisvintą  kryptoną  tiksliai pamatuodami. Šis metodas leido rekonstruoti kraštovaizdžių erozijos ir paviršiaus pokyčių istoriją.

Mokslininkai pabrėžia, kad iki šiol tiesiogiai išmatuoti senovinių kraštovaizdžių pokyčius buvo labai sunku. Naujoji technika pirmą kartą suteikia aiškesnį žvilgsnį į tolimą Žemės paviršiaus praeitį.

Nullarbor lyguma: nuo jūros dugno iki sausos dykumos

Tyrimo metu analizuotos giliųjų gręžinių mėginių serijos iš Nullarbor lygumos (Nullarbor Plain) – vienos sausiausių šiuolaikinės Australijos teritorijų. Ši vietovė šiandien siejama su plokščiu, sausu, kalkingu paviršiumi, beveik be augmenijos, tačiau tyrimai atskleidė, kad taip buvo toli gražu ne visada.

Iš gilių gręžinių iškelti mėginiai parodė, jog dabartinės sausos kalkingos uolienos kadaise buvo jūros dugnas. Vėliau šią vietovę dengė gerokai drėgnesnė, žalesnė aplinka: ją juosė miškai, čia tekėjo plačios upės ir tyvuliavo ežerai. Tai liudija ne tik nuosėdų tipai, bet ir „kosminio laikrodžio“ parodymai cirkono kristaluose.

Laiko kapsulė cirkono kristaluose: naujas tyrimų metodas

Analizavę mėginius, mokslininkai nustatė, kad ankstyvuoju laikotarpiu šiame regione kraštovaizdžio erozija vyko itin lėtai – maždaug iki vieno metro per milijoną metų. Tai rodo stabilų, menkai besikeičiantį paviršių.

Vėliau dėl klimato pokyčių, tektoninių judesių ir jūros lygio svyravimų sistema pasiekė lūžio tašką: erozija labai paspartėjo, o nuosėdos, tarp jų ir cirkonas, ėmė būti intensyviai pernešamos ir kauptis naujose vietose. Daug šių mineralų buvo „užkasta“ Nullarbor lygumos pakraščiuose, formuodami itin turtingus cirkono telkinius.

Šis darbas padeda suprasti ne tik kraštovaizdžio raidą, bet ir ekonominiu požiūriu svarbių išteklių susidarymą. Šiandien cirkonas plačiai naudojamas keramikoje ir kitose pramonės šakose, o Nullarbor regione veikia viena didžiausių pasaulyje cirkono kasyklų – Jacinth–Ambrosia.

Kodėl šis atradimas svarbus?

Naujosios tyrimo metodikos reikšmė daug platesnė nei vieno Australijos regiono istorija. „Kosminio laikrodžio“ taikymas leidžia įvairiuose pasaulio taškuose tirti, kaip kraštovaizdis reagavo į didžiausius Žemės istorijos įvykius.

Tarp tokių įvykių – sausumos augalijos atsiradimas maždaug prieš 500–400 milijonų metų, kuris iš esmės pakeitė ne tik Žemės paviršių, bet ir atmosferos sudėtį. Analizuojant cirkono kristaluose išlikusias „laiko kapsules“, ateityje bus galima geriau suprasti ir kitus globalius lūžius: didžiuosius išnykimus, kalnų grandinių formavimąsi ar senovinių vandenynų atsitraukimą.