Kinnekulle pekar på kosmisk katastrof

I Kinnekulle finns ett kalkstensbrott, och man har gjort golvplattor av den röda och grå sten som bryts där sedan 1100-talet. I lager som är 480 miljoner år gamla har geologerna hittat fossila meteoriter. Dessa pekar på en kraftig ökning av nedslagen under en period av flera miljoner år.

Ungefär vid samma tid skedde en explosiv utveckling av livet på jorden, från kambriums ganska sparsmakade flora och fauna till det sena ordoviciums som var lika rik som dagens. Detta skulle kunna vara följden av att meteoritnedslagen skapade en miljö som stressade de livsformer som fanns till ny anpassning.

Nu har professor Birger Schmitz vid Lunds universitets geologiska institution och hans medarbetare undersökt ett kalkstensberg vid floden Puxi, en biflod till Yangtzefloden.

– Vi har tagit hem 400 kilo sten för vidare analyser, säger Birger Schmitz. Indikationerna pekar på att meteoriter av samma sammansättning som de som slog ner på Kinnekulle också slog ner i Kina.

Det är ett viktigt fynd eftersom det handlar om en global katastrof, och teorin har hitintills varit baserad på en enda fyndort.

"Brunflo" först

År 1952 hittade man den första fossila meteoriten, i Jämtland, den så kallade Brunflo-meteoriten. men det dröjde till 1979 innan man identifierade den som en meteorit, men då väckte det stor uppståndelse i vetenskapliga kretsar.

–Det var en sensation på den tiden säger Birger Schmitz. Det resulterade bland annat i en artikel i Nature.

Lite senare hittade en professor från Stockholm en platta som innehöll små meteoriter på kalkstenssoptippen. Det ledde också till en vetenskaplig artikel.

– Då tog en geolog som var intresserad av den lokala geologin kontakt med arbetarna i stenbrottet och bad dem hålla utkik efter misstänkta meteoriter i stenblocken. Det dök upp 3–4 stycken redan första året, och de fortsatte sedan att strömma in, berättar Birger Schmitz.

Då kom Birger Schmitz in och de två geologerna har sedan 1992 samarbetat. Deras arbete har bland annat resulterat i flera publikationer i den prestigefyllda vetenskapliga tidskriften Science.

Unik händelse

De flesta av de meteoriter som trillar ner på jorden idag har en "isotop-ålder" som är jämförbar med solsystemets ålder. Beteckningen isotop-ålder kommer från att astronomerna använder förhållandet mellan två olika varianter – isotoper – av ett grundämne, i det här fallet av ädelgasen argon, för att bestämma ålder. Åldern forskarna då får fram är den tid som gått sedan stenen ifråga var inblandad i en händelse som var tillräckligt omvälvande och dramatisk för att driva ut all argon-gas ur stenen. För de flesta meteoriter inträffade denna händelse alltså i direkt anslutning till att solsystemet bildades, då kollisioner var mycket vanliga.

Ganska snart och allt eftersom grus, stenar och protoplaneter klumpades samman till något som liknar det solsystem vi ser idag så upphörde dessa kollisioner nästan helt. Så inträffade händelsen för 480 miljoner år sedan.

– De meteoriter som har samma isotop-ålder som Kinnekulle-meteoriterna står för mellan 15 och 25 procent av alla meteoriter, och alltså för de klart största delen av alla de meteoriter som inte kommer från solsystemets födelse, säger Birger Schmitz. Vi känner inte till någon annan händelse som satt ett tillnärmelsevis lika stort avtryck i de geologiska lagren.

Denna kollision var sannolikt den största som inträffat på senare tid i solsystemet.

Spåren från de urgamla meteoriter som trillade ner på jorden strax efter den bildats har sedan länge raderats ut av geologiska processer. Det gör att det lager där Kinnekulle-meteoriterna och dess syskon finns är unika på ett annat sätt också.

– Man kan i princip säga att det är bara i dessa lager man hittar fossila meteoriter. Mer än 95 % av jordens kända meteor kommer därifrån.

Störande jätte

Efter en sådan händelse så kommer kollisionsfragmenten att gå olika öden till mötes. Många blir kvar i asteroidbältet. Intressant i sammanhanget är att det finns en grupp av asteroider som kallas Flora-gruppen, efter sin mest framträdande medlem. Den består av mer än 800 medlemmar, och astronomerna tror att gruppen bildats genom fragmenteringen av en moderasteroid under den senaste årmiljarden. Till Flora-gruppen hör bland annat Gaspra, som Galileo-sonden tog en titt på under sin resa till Jupiter.

Andra kollisionsfragment kommer dock att kastas iväg mot de inre delarna av solsystemet. Ett resultat av det ser vi alltså i de meteoriter som faller på Jorden idag, 480 miljoner år senare. Vissa av fragmenten möter dock sitt öde mycket snabbare.

– Resonanser med jätteplaneterna kan snabbt föra in objektet från en bana i asteroidbältet till en som korsar jordens bana, säger Hans Rickman, astronom vid Uppsala universitet. Med "snabbt" menar man inom ca en miljon år, vilket är en kort tid i de här sammanhangen.

Det är dessa kollisionsfragment som stördes av Jupiter som utsatte jorden för bombardemanget under ordovicium.

Piska för utvecklingen

Eftersom vi kan visa att meteoritflödet har ökat så bör också kollisionerna med stora kroppar ha ökat.

– Mycket riktigt finns visar det sig att en oproportionellt stor del av alla kratrar är från denna tid, säger Birger Schmitz.

De största meteoriterna borde rent statistiskt ha haft en storlek på åtskilliga kilometer. Nedslag av den magnituden ger globala effekter på flora och fauna. Vid denna tidpunkt kan det dessutom ha rört sig om en utdragen period med åtskilliga dylika nedslag och otaliga mindre, men som ändå får hiroshimabomben att framstå som ett knallskott.

– Vi ser också förändringar i faunan vid denna tid, säger Birger Schmitz. Det kallas för "the Great Ordovician Biodiversification Event". Biodiversiteten var låg under hela kambrium men ökar dramatiskt mitt i ordovicium. Då når vi en biodiversitet som är jämförbar med dagens, säger Birger Schmitz.

Mycket talar alltså för att vi har en asteroidkollision för 480 miljoner år sedan att tacka för att växt och djurlivet är så varierat som det är idag. Det återstår att se om denna biodiversitet överlever människans tunga fotavtryck.