Három friss tanulmány javítja a korai Föld környezeti viszonyainak megértését – ez nem csak saját bolygónk történetének rekonstruálásához fontos, hanem általában a bolygók lakhatóságának megítéléséhez.
A tanulmányok közül az elsőt John Tarduno vezette a Rochesteri Egyetemről, és a Proceedings of the National Academy of Sciences-ben jelent meg. A szerzők bizonyítékokat mutatnak be a Föld körüli erős mágneses mezőre, körülbelül 4,1 milliárd és 4 milliárd évvel ezelőttről. Következtetésük bizonyos ásványok (cirkonok) magnetit zárványain alapul, és így igen megbízhatónak tűnik. Az erős mágneses mező döntő fontosságú lett volna az élet kialakulásához a Földön, mivel megvédte volna a felszínt a napszéltől. Az olyan csillagok, mint a mi Napunk, közismerten nagy mennyiségű káros sugárzást bocsátanak ki, amikor még fiatalok, és mágneses mező nélkül kétséges, hogy az élet a Föld felszínén képes lett volna túlélni ezt az áradatot.
Milyen volt a Föld légköre abban az időben? Owen Lehmer, a Washingtoni Egyetem munkatársa és kollégái által a Science Advances című folyóiratban ismertetett modellezési munkája alapján úgy tűnik, hogy legalább 70 százalékban szén-dioxidból állt. Korábbi kutatásokból már tudtuk, hogy a korai Föld légköre nagyon kevés oxigént tartalmazott. Lehmer és társai azt állítják, hogy a legalább 70 százalékos szén-dioxid-tartalom magyarázatot adhat a 2,7 milliárd éves mikrometeoritokban talált vas megfigyelt oxidációjára. Valószínű, hogy ezek a magas koncentrációk visszanyúltak az archaikus időszak kezdetéig, körülbelül 4 milliárd évvel ezelőttig, ami azt jelenti, hogy az élet ilyen légkörben keletkezhetett.
A korai Földet befolyásoló másik kulcsfontosságú környezeti tényező a meteoritok bombázása volt – nemcsak a mikrometeoritok, hanem a nagyobb becsapódások is, mindkettő gyakoribb volt, mint ma. Sajnos ezekről nincs teljes feljegyzésünk, mert a körülbelül négymilliárd évnél idősebb kőzetek nagyon ritkák, mivel a geológiai tevékenység eltörölte őket. Csak becsléseket kaphatunk a Holdon – azokon a helyeken, ahol még mindig láthatunk ősi krátereket – a kráterek gyakorisága alapján, és ezt az arányt extrapolálhatjuk a Földre.
Ezek a korlátok ellenére a NASA Johnson Űrközpont asztromateriális kutatási és felderítési tudományos részlegének Timmons Erickson vezette csapata nemrég a Nature Communications című folyóiratban számolt be a Földön eddig talált legrégebbi meteoritkráterről. Olyan ásványokból azonosították, amelyek a mai Nyugat-Ausztrália területén körülbelül 2,2 milliárd évvel ezelőtt bekövetkezett becsapódás során megváltoztak és megrázkódtak.
A becsapódásnak óriási következményei lehettek a Föld éghajlatára nézve, mivel történetesen akkor történt, amikor a Föld éppen egy eljegesedési időszakból lépett ki. Közvetlenül ezt megelőzően bolygónkat teljesen vagy majdnem teljesen jég borította – ezt a forgatókönyvet általában Hógolyó-Földnek nevezik. A becsapódás olyan erős volt, hogy a jég közvetlenül vízgőzzé, erős üvegházhatású gázzá alakult, ami eléggé felmelegítette a bolygót ahhoz, hogy véget vessen a jégkorszaknak. A Föld bioszférája, amely akkoriban még csak mikrobiális volt, képes lett volna elszaporodni és diverzifikálódni.
Azt, hogy valóban az ausztrál meteorit okozta-e a felmelegedést, vagy a becsapódás időzítése csak véletlen volt, nem tudjuk. De a kutatás megmutatja, hogy a földönkívüli eseményeknek mekkora erejük van az éghajlatunk megváltoztatására. És betekintést nyújt – a többi közelmúltbeli kutatással együtt – abba, hogy milyenek voltak valójában a korai Földön uralkodó körülmények.