حدود نیم میلیارد سال پیش اتفاق مرموزی افتاد که باعث یکی از مهم‌ترین تغییرات در تاریخ حیات بر روی کره زمین گردید. بعد از آن رخداد بود که تعداد گونه‌ها به‌طور ناگهانی افزایش یافت و تنوع زیستی بی‌مهرگان از سطح بسیار پایینی به چیزی مشابه آنچه که امروز مشاهده می‌کنیم رسید.
پرطرفدارترین توضیح برای این واقعه بزرگ افزایش تنوع زیستی اردویسین (Great Ordovician Biodiversification Event)، این است که آن اتفاق در نتیجه سرد شدن زمین، که به‌طور نامساعدی گرم بود، روی داده است. سرد شدن زمین در آن دوره، بتدریج منجر به عصر یخبندان گردید.
اما سوال اینجاست که چه چیزی واقعا باعث این تغییر در درجه حرارت زمین گردید؟ در مقاله جدیدی که به تازه‌گی در مجله Science Advances چاپ گردیده، نشان داده شده است که شروع آن دقیقا منطبق است با بزرگترین ازهم‌پاشیدگی سیارکی (asteroid breakup) در کمربند سیارک‌ها در فاصله بین مریخ و مشتری در طول ۲ میلیارد سال پیش که در اثر برخورد و تصادم آن با یک سیارک دیگر یا یک دنباله‌دار رخ داده است.
حتی امروز هم تقریبا یک سوم از همه سنگ‌هایی که از آسمان بر روی زمین فرود می‌آیند، از همین کمربند سیارکی ۱۵۰ کیلومتری بین مریخ و مشتری سرچشمه می‌گیرند.
در اثر این ازهم‌پاشیدگی، حجم بسیار زیادی گردوغبار در داخل منظومه شمسی پخش شد. اثرات مسدودکنندگی این گردوغبار، تا حدودی جلوی تابش نور خورشید به زمین را گرفت و منجر به کاهش یافتن درجه‌حرارت گردید. این موضوع باعث شد که آب‌وهوای زمین از یک وضعیت کم‌وبیش همگن به دو منطقه آب‌وهوایی تقسیم گردد؛ از آب‌وهوای سرد در مناطق قطبی تا شرایط گرمسیری در خط استوا.
افزایش زیاد در تنوع زیستی بی‌مهرگانی مانند جلبک‌های سبز، ماهی‌های اولیه، سرپایان و مرجان‌ها نیز در اثر تطابق و سازگاری با آب‌وهوای جدید اتفاق افتاد.
کف دریای سوئدی
شواهد موجود برای این اتفاق نتایج بدست آمده از مطالعات دقیقی است که بر روی رسوبات دوره اردویسین (۴۸۵ تا ۴۴۳ میلیون سال قبل) در کف دریای Kinnekulle در جنوبی‌ترین نقطه سوئد و رودخانه Lynna نزدیک سنت پترزبورگ روسیه صورت گرفته است.
در این مطالعه، در یک توده انباشته در کف Kinnekulle، بیش از ۱۳۰ سنگ آسمانی فسیلی که در گذشته‌های بسیار دور بر روی زمین افتاده بودند کشف شد. این سنگ‌ها، در رسوبات کف دریا قرار گرفته و مانند فسیل‌های حیوانات محافظت شده بودند.
همه این فسیل‌ها به جز یکی، که تا ۲۰ سانتی‌متر قطر داشتند، شامل ترکیبات مشابهی بودند که نشان می‌داد همه آنها بقایای یک برخورد یکسان هستند. اما موضوع جالب این بود که همه آن سنگ‌ها (به جز همان یک مورد) از همان نوع موادی تشکیل شده‌اند که سیارک‌های کمربند سیارکی نیز از همان متریال ساخته شده بودند. و البته آن سنگ دیگر که متفاوت از بقیه بود، احتمالا از همان جرم یا سیارک کوچک‌تری سرچشمه گرفته که به سیارک‌ها برخورد کرده است.
ما می‌دانیم که برخورد سیارکی مذکور در ۴۶۶ میلیون سال پیش اتفاق افتاده است. این تخمین با بررسی ایزوتوپ‌های موجود در سنگ‌های آسمانی اخیرا به زمین افتاده که متعلق به دوره ازهم پاشیدگی سیارکی اردویسین هستند زده می‌شود. بنابراین فسیل سنگ‌های موجود در رسوبات زیر آب، باید نمایانگر موادی باشند که بلافاصله بعد از ازهم پاشیدگی به روی زمین منتقل شده‌اند. و با توجه به سنگ‌های زیادی که در کف دریا یافت شده است می‌توان حدس زد که افتادن سنگ‌ها بر روی زمین، در مقیاس بسیار بزرگی اتفاق افتاده است.
اما ما چگونه می‌توانیم بفهمیم که این بمباران، مقادیر عظیمی گردوغبار ایجاد کرده که در نهایت باعث افت درجه حرارت شده است؟ برای دانستن این موضوع، دانشمندان توزیع گردوغبارهایی که اندازه‌هایی در حد میکرومتر داشتند را در لایه رسوبات مورد بررسی قرار دادند. با شناسایی هلیوم و سایر اجزای دیگر در این ذرات، مشخص شد که منشا آنها بیرون از زمین بوده است. توضیحی که برای آن ارایه شد به این ترتیب بود که باد خورشیدی، این گردوغبارهای معلق در فضا را با عناصر گفته شده (هلیوم و…) غنی کرده و آنها را به سمت زمین بمباران نموده است.
نتایج بدست آمده به روشنی نشان می‌دهند که مقادیر زیادی از گردوغبار، بلافاصله بعد از ازهم‌پاشیدگی سیارکی، به زمین رسیده‌اند. شواهد زمین‌شناسی ثابت می‌کنند که مدت کوتاهی بعد از رسیدن گردوغبار به زمین، سطح آب دریاها به‌طرز وحشتناکی در سرتاسر زمین افت کرده است. علت آن هم این بود که آب دریاها به عرض‌های جغرافیایی بالاتر منتقل شدند؛ یعنی همان جایی که بعدها در عصر یخبندان، لایه‌های یخ بزرگی در آنجا تشکیل گردیدند.
درس‌هایی برای تحقیق درباره تغییرات آب‌وهوایی
این روزها، گرمایش جهانی در اثر انتشار گازهای دی اکسید کربن همچنان ادامه دارد و افزایش درجه حرارت در عرض‌های جغرافیایی بالاتر بسیار بیشتر است. به گفته پنل بین‌دولتی تغییر آب‌وهوا (IPCC)، ما در حال نزدیک شدن به وضعیتی هستیم که یادآور شرایطی است که قبل از برخورد سیارکی در ۴۴۶ میلیون سال پیش حاکم بود. روشن است که ادامه این مسیر برای تنوع زیستی به هیچ‌وجه خوب نخواهد بود.
در دهه‌های اخیر، محققین روش‌های مصنوعی مختلفی را برای سرد کردن زمین در صورت وقوع یک فاجعه آب‌وهوایی بزرگ پیشنهاد کرده‌اند. یک راهکار، قرار دادن سیارک‌هایی در مدارهایی به دور زمین است، به‌گونه‌ای که به طور پیوسته گردوغبار ریز از خود آزاد کنند و تاحدودی جلوی تابش نور خورشید را بگیرند.
نتایج مطالعه فوق نشان داد که چنین گردوغباری در دوره‌هایی باعث کاهش درجه حرارت زمین شده است و همین ما را امیدوار می‌کند که بتوان با یک روش مصنوعی جلوی گرم شدن زمین را گرفت. مطالعات بیشتر می‌تواند دانش تجربی ما درباره نحوه کار این روش را در اختیار ما قرار دهد.
