Tři nedávné studie zlepšují naše chápání environmentálních podmínek na rané Zemi, což je důležité nejen pro rekonstrukci historie naší planety, ale i pro posouzení obyvatelnosti planetárních těles obecně.
První z těchto studií vedl John Tarduno z Rochesterské univerzity a její výsledky byly zveřejněny v Proceedings of the National Academy of Sciences. Autoři předkládají důkazy o silném magnetickém poli v okolí Země, a to z doby před přibližně 4,1 až 4 miliardami let. Jejich závěry vycházejí z magnetitových inkluzí v některých minerálech (zirkonech), a proto se zdají být velmi spolehlivé. Silné magnetické pole by bylo rozhodující pro vznik života na Zemi, protože by chránilo povrch před slunečním větrem. Je známo, že hvězdy, jako je naše Slunce, vylučují velké množství škodlivého záření, když jsou ještě mladé, a bez magnetického pole je pochybné, že by život na povrchu Země byl schopen tento nápor přežít.
Jaká byla v té době atmosféra Země? Na základě modelování, o kterém informoval Owen Lehmer z Washingtonské univerzity a jeho kolegové v časopise Science Advances, se zdá, že se skládala nejméně ze 70 procent z oxidu uhličitého. Z předchozích výzkumů jsme již věděli, že atmosféra rané Země měla velmi nízký obsah kyslíku. Lehmer a spol. tvrdí, že obsah oxidu uhličitého 70 % nebo více by mohl vysvětlit pozorovanou oxidaci železa nalezeného v mikrometeoritech starých 2,7 miliardy let. Je pravděpodobné, že tyto vysoké koncentrace sahaly až do počátku archaického období před asi 4 miliardami let, což znamená, že život mohl vzniknout právě v takové atmosféře.
Dalším klíčovým environmentálním faktorem ovlivňujícím ranou Zemi bylo bombardování meteority – nejen mikrometeority, ale i většími impakty, přičemž obojí bylo častější než dnes. Bohužel o nich nemáme úplné záznamy, protože horniny starší než asi čtyři miliardy let jsou velmi vzácné, protože byly vymazány geologickou činností. Odhady můžeme získat pouze na základě rychlosti kráterování na Měsíci – v místech, kde stále můžeme vidět staré krátery – a tuto rychlost extrapolovat na Zemi.
I přes tato omezení tým vedený Timmonsem Ericksonem z Astromaterials Research and Exploration Science Division při Johnsonově vesmírném středisku NASA nedávno v časopise Nature Communications oznámil nejstarší kráter po meteoritu, který byl dosud na Zemi nalezen. Byl identifikován z minerálů, které byly změněny a otřeseny během dopadu na území dnešní západní Austrálie před asi 2,2 miliardami let.
Tento dopad mohl mít obrovské důsledky pro zemské klima, protože k němu došlo v době, kdy se Země právě vynořila z období zalednění. Těsně předtím byla naše planeta zcela nebo téměř zcela pokryta ledem – tento scénář se obvykle označuje jako Země sněhových koulí. Náraz byl tak silný, že by změnil led přímo na vodní páru, silný skleníkový plyn, který by planetu ohřál natolik, že by ukončil dobu ledovou. Zemská biosféra, která byla v té době pouze mikrobiální, by se mohla rozmnožit a diverzifikovat.
Zda byl australský meteorit skutečně příčinou oteplení, nebo zda bylo načasování dopadu pouze náhodné, nevíme. Výzkum nám však ukazuje, jakou moc mají mimozemské události měnit naše klima. A dává nám – spolu s dalšími nedávnými studiemi – nahlédnout do toho, jaké byly skutečné podmínky na rané Zemi.