Australské starověké krajiny – dokumentované v písně domorodců po tisíciletí – nyní odhalují ještě hlubší tajemství díky nečekanému zdroji: kosmickému záření uvězněnému v minerálních krystalech. Nový výzkum publikovaný v Proceedings of the National Academy of Sciences ukazuje, jak mohou tyto „kosmické hodiny“ odhalit vývoj krajiny, od říčních systémů a pobřeží až po tvorbu cenných nerostných ložisek.
Hluboký čas a neustále se měnící povrch Země
Zemský povrch je bojištěm mezi erozí a vyzdvižením. Hory stoupají a pak se hroutí; pobřeží postupuje a poté ustupuje. Pochopení toho, jak se tyto procesy během milionů nebo miliard let rozvíjely, je zásadní pro předpovídání toho, jak bude krajina reagovat na budoucí změny, jako jsou klimatické posuny nebo kolísání hladiny moří. Přímé měření vývoje starověkých krajin bylo obtížné – až dosud.
Vědci získali vzorky ze zasypaných pobřeží podél australské pouště Nularbor a odhalují dramatický příběh. Tato oblast byla kdysi mořským dnem, později domovem obřích stromových klokanů a lvů vačnatců a dnes je jedním z nejplošších a nejsušších míst na Zemi. Tyto starobylé pláže obsahují vysoké koncentrace zirkonu, minerálu, který slouží jako pozoruhodně stabilní časová kapsle.
Kosmický otisk: jak to funguje
Země je neustále bombardována kosmickým zářením – vysokoenergetickými částicemi z explodujících hvězd. Když se tyto paprsky srazí s atomy v minerálech blízko povrchu, mikroskopické „výbuchy“ vytvoří nové prvky zvané kosmogenní nuklidy. Měření těchto nuklidů se již dlouho používá k hodnocení změn krajiny, ale mnohé se rozpadají příliš rychle na staré časové měřítka.
Tato studie používala kosmogenní krypton uložený uvnitř zirkonových krystalů. Krypton se nerozpadá a uchovává informace po stovky milionů let. Odpařením tisíců zirkonových zrn laserem a měřením uvolněného kryptonu vědci určili, jak dlouho každý krystal strávil na povrchu, než byl pohřben. Čím více kryptonu, tím delší expozice.
Překvapivě stabilní minulost Austrálie
Asi před 40 miliony let byla jižní Austrálie teplá, mokrá a zalesněná. Krajiny však erodovaly výjimečně pomalou rychlostí méně než jeden metr za milion let. To je pomalejší než dynamické horské oblasti, ale srovnatelné s některými z nejstabilnějších prostředí na Zemi dnes, jako je poušť Atacama nebo Antarktida.
Studie také sledovala pohyb písečných pláží bohatých na zirkon: pozoruhodně pomalý proces, který od eroze do pohřbu trvá asi 1,6 milionu let. Tento pomalý pohyb přirozeně odfiltroval méně odolné minerály a koncentroval odolný zirkon. Výsledek? Ekonomicky cenná ložiska, která se nyní používají v každodenní keramice.
Budoucnost výzkumu krajiny
Tyto „vesmírné hodiny“ nabízejí nový způsob, jak porozumět historii zemského povrchu. Vysvětlují nerostné bohatství podél pouště Nularbor, včetně dolu Jacinth-Ambrosia, který dodává asi 25 % světového trhu se zirkonem. Čtením kosmických otisků prstů v zirkonu výzkumníci objevili geologický nástroj pro měření starověkých procesů.
Technika může být zlepšena studiem moderní krajiny s nezávisle měřenými povrchovými procesy, ale její potenciál je obrovský. Může být aplikován na období historie Země táhnoucí se stovky milionů let zpět a potenciálně odhalit, jak vznik suchozemských rostlin změnil povrch planety a atmosféru.
Krajiny Země ukládají vzpomínky v minerálech tvořených kosmickým zářením. Tím, že se naučíme číst tyto „kosmické hodiny“, získáme nové porozumění minulosti – a plán změn, které nás mohou čekat.
