För cirka 466 miljoner år sedan, långt före dinosauriernas ålder, jorden frös. Havet började isa vid jordens poler, och det nya temperaturintervallet runt planeten satte scenen för en boom av nya arter som utvecklas. Orsaken till denna istid var ett mysterium, tills nu:en ny studie i Vetenskapens framsteg hävdar att istiden orsakades av global avkylning, utlöst av extra damm i atmosfären från en gigantisk asteroidkollision i yttre rymden.

Det finns alltid mycket damm från yttre rymden som flyter ner till jorden, små bitar av asteroider och kometer, men detta stoft är normalt bara en liten bråkdel av det andra stoftet i vår atmosfär, såsom vulkanaska, damm från öknar och havssalt. Men när en 93 mil bred asteroid mellan Mars och Jupiter bröt isär för 466 miljoner år sedan, det skapade mycket mer damm än vanligt. "I vanliga fall, Jorden vinner cirka 40, 000 ton utomjordiskt material varje år, säger Philipp Heck, en intendent på Fältmuseet, docent vid University of Chicago, och en av tidningens författare. "Föreställ dig att multiplicera det med en faktor tusen eller tio tusen." För att kontextualisera det, ett typiskt år, ett tusental semi-lastbilars interplanetära damm faller till jorden. Under ett par miljoner år efter kollisionen, det skulle vara mer som tio miljoner semifinaler.

"Vår hypotes är att de stora mängderna utomjordiskt damm under en tidsram på minst två miljoner år spelade en viktig roll för att förändra klimatet på jorden, bidrar till kylning, säger Heck.

"Våra resultat visar för första gången att sådant damm, ibland, har kylt jorden dramatiskt, säger Birger Schmitz vid Lunds universitet, studiens huvudförfattare och en forskarassistent vid Fältmuseet. "Våra studier kan ge en mer detaljerad, empirisk baserad förståelse för hur detta fungerar, och detta kan i sin tur användas för att utvärdera om modellsimuleringar är realistiska."

Att lista ut det, forskare letade efter spår av rymddamm i 466 miljoner år gamla stenar, och jämförde det med små mikrometeoriter från Antarktis som referens. "Vi studerade utomjordisk materia, meteoriter och mikrometeoriter, i jordens sedimentära register, betyder stenar som en gång var havsbotten, " säger Heck. "Och sedan extraherade vi det utomjordiska materialet för att upptäcka vad det var och var det kom ifrån."

Att utvinna den utomjordiska materien – de små meteoriterna och dammbitarna från yttre rymden – innebär att man tar den gamla stenen och behandlar den med syra som äter bort stenen och lämnar rymdgrejer. Teamet analyserade sedan den kemiska sammansättningen av det återstående dammet. Teamet analyserade också stenar från den antika havsbotten och letade efter element som sällan förekommer i jordstenar och efter isotoper - olika former av atomer - som visar kännetecken för att komma från yttre rymden. Till exempel, Heliumatomer har normalt två protoner, två neutroner, och två elektroner, men några som skjuts ut från solen och ut i rymden saknar en neutron. Närvaron av dessa speciella heliumisotoper, tillsammans med sällsynta metaller som ofta finns i asteroider, bevisar att dammet härstammar från rymden.

Andra forskare hade redan konstaterat att vår planet genomgick en istid vid denna tid. Mängden vatten i jordens hav påverkar hur stenar på havsbotten bildas, och klipporna från denna tidsperiod visar tecken på grundare hav – en antydan om att en del av jordens vatten var fångat i glaciärer och havsis. Schmitz och hans kollegor är de första som visar att denna istid synkroniseras med det extra dammet i atmosfären. "Timingen verkar vara perfekt, " säger han. Det extra dammet i atmosfären hjälper till att förklara istiden - genom att filtrera bort solljus, dammet skulle ha orsakat global kylning.

Eftersom stoftet flöt ner till jorden under minst två miljoner år, kylningen var tillräckligt gradvis för att livet kunde anpassa sig och till och med dra nytta av förändringarna. En explosion av nya arter utvecklades som varelser anpassade för överlevnad i regioner med olika temperaturer.

Heck noterar att även om denna period av global avkylning visade sig vara fördelaktig för livet på jorden, Snabba klimatförändringar kan vara katastrofala. "I den globala kylningen vi studerade, vi pratar om tidsskalor på miljoner år. Det är väldigt annorlunda än klimatförändringen som orsakades av meteoriten för 65 miljoner år sedan som dödade dinosaurierna, och det skiljer sig från den globala uppvärmningen idag – denna globala nedkylning var en mild knuff. Det var mindre stress."

Det är frestande att tro att dagens globala uppvärmning skulle kunna lösas genom att replikera dammskuren som utlöste global kylning för 466 miljoner år sedan. Men Heck säger att han skulle vara försiktig:"Geoteknikförslag bör utvärderas mycket kritiskt och mycket noggrant, för om något går fel, saker kan bli värre än tidigare."

Även om Heck inte är övertygad om att vi har hittat lösningen på klimatförändringarna, han säger att det är en bra idé att vi tänker i dessa banor.

"Vi upplever global uppvärmning, det är obestridligt, " säger Heck. "Och vi måste tänka på hur vi kan förhindra katastrofala konsekvenser, eller minimera dem. Varje idé som är rimlig bör undersökas."