Maždaug prieš 35 milijonus metų į šiaurinę Sibirą trenkėsi maždaug 7 km skersmens asteroidas ir suformavo Popigajaus smūginę struktūrą – maždaug 100 km pločio kraterių sistemą. Smūgio metu susidarė toks didelis slėgis, kad grafito turtingos uolienos virto deimantais. Dauguma šių kristalų yra maži ir netaisyklingos formos, todėl jų, kaip brangakmenių, vertė nedidelė. Jų kilmė taip pat kelia sudėtingesnį klausimą: ar šis smūgis padarė daugiau nei pakeitė vietos geologiją.
Kaip susidarė Popigajaus smūginis krateris
Maždaug prieš 35 milijonus metų maždaug 7 kilometrų skersmens asteroidas trenkėsi į šiaurinį Sibirą ir išmušė Popigajaus kraterį – maždaug 100 kilometrų pločio sudėtingą smūginę struktūrą.
Smūgis sukėlė itin didelį slėgį, greitą iškasimą ir laikinosios ertmės griūtį, todėl suskilusiose uolienose susiformavo daugiaringis baseinas.
Lauko tyrimų duomenimis, ši struktūra yra atokioje Arkties vietovėje, maždaug 300 kilometrų į rytus nuo Chatangos.
Pagal dydį tai ketvirta pagal dydį patvirtinta smūginė struktūra Žemėje, o jos geometrija atspindi labai didelio hipergreitinio susidūrimo dinamiką.
Vėlesnė erozija atidengė vidinę kraterio sandarą.
Kaip smūgis grafitą pavertė deimantais
Smūgio sukeltas slėgis buvo toks didelis, kad Popigajaus struktūroje ir aplink ją grafito turinčios uolienos virto deimantais.
Smūgio sukeltas slėgis grafito turinčias uolienas Popigajaus struktūroje ir aplink ją pavertė deimantais.
Susidūrimo metu anglies turinčios taikinio uolienos buvo beveik akimirksniu suslėgtos ir įkaitintos, todėl grafito atomai persitvarkė į tankesnę deimanto kristalinę struktūrą.
Šis fazių virsmas vyko esant itin aukštam slėgiui ir truko labai trumpai, todėl uolienos visiškai neišsilydė, o daugelis smūgio paveiktų mineralų išliko.
Susidarę deimantai buvo nuo mikroskopinių iki mažų grūdelių, pasklidusių brečijose.
Jų pasiskirstymas atspindi smūgio lauką: didžiausia jų koncentracija buvo netoli kraterio, kur asteroidui skriejant per Sibiro plutą deformacija ir slėgis buvo didžiausi.
Kodėl Popigajaus deimantai netinka juvelyriniams dirbiniams?
Popigajaus deimantai paprastai nelaikomi juvelyrinės kokybės, nes jie susidarė kaip smulkūs smūgio metu susiformavę kristalai, o ne kaip dideli, brangakmeniams tinkami akmenys.
Dauguma jų yra mikroskopiniai arba mažesni nei milimetro grūdeliai, įsiterpę į brekčijas, netaisyklingos formos ir turintys daug vidinių defektų. Greitos smūginės sintezės metu susidarė polikristalinė medžiaga, o ne skaidrūs monokristalai, vertinami juvelyrikoje.
Daugelyje pavyzdžių taip pat yra grafito, intarpų ir struktūrinių įtempių, kurie mažina skaidrumą ir galimybę juos apdirbti. Didžiausia jų vertė siejama su galimu pramoniniu panaudojimu, kur kietumas svarbesnis už optinį tobulumą.
Dėl šių priežasčių Popigajaus medžiaga yra svarbi mokslui, tačiau neatitinka įprastų brangakmenių standartų.
Ar Popigajus prisidėjo prie eoceno atvėsimo?
Nors Popigajaus deimantai juvelyriniu požiūriu mažai vertingi, pats krateris gali būti reikšmingas dėl kitos priežasties: jo amžius, regis, artimas eoceno ir oligoceno ribai — laikotarpiui, kai Žemė smarkiai atvėso, Antarktidoje išplito ledynai, o gyvūnų bendrijos pasikeitė.
Šis laiko sutapimas paskatino kai kuriuos tyrėjus kelti klausimą, ar smūgis galėjo prisidėti prie klimato kaitos. Ši hipotezė neįrodyta. Kraterio datavimas dabar tikslesnis, tačiau koreliacija neįrodo priežastingumo, o jokio mechanizmo, kuris vienareikšmiškai sietų Popigajaus kraterį su pasauliniu atvėsimu, nenustatyta.
Dauguma įrodymų vis dar patvirtina, kad svarbesnį vaidmenį atliko platesnio masto tektoniniai ir atmosferos veiksniai, o Popigajaus krateris galėjo būti tik antraeilis veiksnys.
Ką Popigajaus krateris atskleidžia apie šiandieninę asteroidų keliamą grėsmę
Jau kataloguota daugiau kaip 40 000 arti Žemės skriejančių asteroidų, tačiau Popigajus primena, kad planetos gynyba vis dar nėra pakankamai išplėtota: 100–300 metrų dydžio objektus sunku aptikti, o, manoma, kol kas nustatyta tik apie 30 % jų.
Popigajaus 100 km skersmens krateris rodo, kad vienas kūnas gali sukelti žemyno masto nuniokojimą, net jei jo smūgio energijos nepakanka masinio išnykimo įvykiui sukelti. Tokie smūgiai reti, tačiau jų padariniai pateisina nuolatinę dangaus stebėjimo programų plėtrą, geresnį infraraudonųjų spindulių aptikimą ir tikslesnį orbitų modeliavimą.
Krateris taip pat rodo, kad smūgių pavojus nėra hipotetinis – tai geologiniai įrodymai, kad procesai, galintys pasikartoti žmogaus laikotarpiu, tebėra visiškai įmanomi.
