Naukowcy z American Museum of Natural History i University of Chicago wyjaśnili, w jaki sposób wokół Ziemi powstały pozostałości po uderzeniu asteroidy, która wywołała wyginięcie dinozaurów. Badanie, które zostanie opublikowane w kwietniowym numerze czasopisma Geology, rysuje najbardziej szczegółowy jak dotąd obraz skomplikowanej chemii kuli ognistej wytworzonej w wyniku uderzenia.
Pozostałość składa się z kropelek gorącej cieczy wielkości piasku, które skropliły się z chmury par wytworzonej przez uderzającą asteroidę 65 milionów lat temu. Naukowcy zaproponowali trzy różne pochodzenie tych kropelek, które naukowcy nazywają „kulkami”. Niektórzy badacze twierdzili, że tarcie atmosferyczne topiło krople z asteroidy, gdy zbliżała się ona do powierzchni Ziemi. Jeszcze inni sugerowali, że krople uderzyły z krateru uderzeniowego Chicxulub u wybrzeży Półwyspu Jukatan w Meksyku po zderzeniu asteroidy z Ziemią.
Jednak analizy przeprowadzone przez Dentona Ebela, asystenta kuratora meteorytów w Amerykańskim Muzeum Historii Naturalnej oraz Lawrence'a Grossmana, profesora nauk geofizycznych na Uniwersytecie w Chicago, dostarczają nowych dowodów na trzecią propozycję. Według ich badań, krople musiały się skroplić z chmury oparów chłodzących, które opasały Ziemię po uderzeniu.
Ebel i Grossman opierają swoje wnioski na badaniu spinelu, minerału bogatego w magnez, żelazo i nikiel zawarty w kropelkach.
„Ich praca jest ważnym postępem w zrozumieniu, w jaki sposób powstają te kulki uderzeniowe”. powiedział Frank Kyte, adiunkt geochemii na University of California w Los Angeles. „Pokazuje, że spinele mogą tworzyć się w pióropuszu uderzeniowym, co zdaniem niektórych badaczy było niemożliwe.
Kiedy asteroida uderzyła około 65 milionów lat temu, szybko uwolniła ogromną ilość energii, tworząc kulę ognia, która wyrosła daleko w stratosferę. „Ten gigantyczny uderzenie nie tylko miażdży skałę i topi skałę, ale wiele skał paruje” Powiedział Grossman. - Ta para jest bardzo gorąca i rozszerza się na zewnątrz od punktu uderzenia, chłodzenia i rozszerzania się wraz z upływem czasu. Podczas chłodzenia para skrapla się w postaci małych kropelek i pada na całą Ziemię.
Deszcz stopionych kropel osiadł następnie na ziemi, gdzie woda i czas zmieniły szkliste kulki w warstwę gliny, która wyznacza granicę między okresami kredowym i trzeciorzędowym (obecnie oficjalnie nazywanym paleogenem). Granica ta oznacza wyginięcie dinozaurów i wielu innych gatunków.
Prace, które doprowadziły do opracowania Geologa Ebla i Grossmana, zostały zainicjowane przez przemówienie, w którym uczestniczył on na spotkaniu naukowym około 10 lat temu. W tej rozmowie naukowiec stwierdził, że spinele z warstwy granicznej kredy-paleogenu nie mogły się skroplić z chmury par uderzeniowych ze względu na zawartość silnie utlenionego żelaza. „Myślałem, że to dziwny argument” Powiedział Grossman. „Około połowa atomów prawie każdej skały, jaką można znaleźć, to tlen”? powiedział, zapewniając drogę do intensywnego utleniania.
Laboratorium Grossmana, w którym wówczas pracował Ebel, specjalizuje się w analizie meteorytów, które zgromadziły minerały skondensowane z chmury gazu, która utworzyła Słońce 4,5 miliarda lat temu. Wspólnie postanowili wykorzystać swoje doświadczenie w przeprowadzaniu komputerowych symulacji kondensacji minerałów z chmury gazu, która tworzyła układ słoneczny, do problemu spineli kredowo-paleogenowych.
Kyte z UCLA, który sam faworyzował pochodzenie kul ognistych dla spineli, zmierzył skład chemiczny setek próbek spineli z całego świata.
Ebel i Grossman oparli się na pracy Kyte'a i na poprzednich obliczeniach wykonanych przez Jaya Melosha z University of Arizona i Elisabetta Pierazzo z Planetary Science Institute w Tucson, Arizona, pokazując, jak kąt uderzenia asteroidy wpłynąłby na skład chemiczny kuli ognia. Uderzenia pionowe wnoszą więcej pary asteroid i głębszych skał do pary, natomiast uderzenia pod mniejszymi kątami odparowują płytsze skały w miejscu uderzenia.
Ebel i Grossman nawiązali również do pracy Marka Ghiorso z University of Chicago i Richarda Sacka z University of Washington, którzy opracowali symulacje komputerowe opisujące zmiany minerałów w wysokich temperaturach.
Powstałe symulacje komputerowe opracowane przez Ebla i Grossmana pokazują, jak skała odparowana w wyniku uderzenia skondensuje się, gdy kula ognia ostygnie od temperatur sięgających dziesiątek tysięcy stopni. Symulacje malują obraz globalnego nieba wypełnionego dziwnym deszczem bogatej w wapń, krzemianowej cieczy, odzwierciedlającej chemiczną zawartość skał wokół krateru uderzeniowego Chicxulub.
Ich obliczenia powiedziały im, jaki powinien być skład spineli, w oparciu o skład zarówno asteroidy, jak i podłoża skalnego w miejscu uderzenia w Meksyku. Wyniki ściśle zgadzały się ze składem spineli znalezionych na granicy kredy-paleogenu na całym świecie, którą zmierzyli Kyte UCLA i jego współpracownicy.
Naukowcy już wiedzieli, że spinele znajdujące się na warstwie granicznej na Oceanie Atlantyckim wyraźnie różnią się składem od tych znalezionych na Oceanie Spokojnym. - Spinele znajdujące się na granicy kredy i paleogenu na Atlantyku uformowały się w cieplejszym, wcześniejszym etapie niż te na Pacyfiku, które powstały w późniejszym, chłodniejszym etapie w tej wielkiej chmurze materiału, która okrążyła Ziemię. Powiedział Ebel.
Ebel powiedział, że wydarzenie to przyćmiłoby ogromne erupcje wulkaniczne Krakatoa i Góry St. Helens. „Tego rodzaju rzeczy są po prostu bardzo trudne do wyobrażenia” powiedział.
Wyniki w tym artykule wzmacniają związek między unikalnym uderzeniem Chicxulub a granicą stratygraficzną oznaczającą masowe wyginięcie 65 milionów lat temu, które zakończyło erę dinozaurów. Temat zostanie omówiony na nowej przełomowej wystawie „Dinozaury: starożytne skamieliny, nowe odkrycia”. wystawa zostanie otwarta w American Museum of Natural History 14 maja. Po zamknięciu w Nowym Jorku wystawa odbędzie się w Houston Museum of Natural Science (3 marca - 30 lipca 2006); California Academy of Sciences, San Francisco (15 września 2006 r. - 4 lutego 2007 r.); The Field Museum, Chicago (30 marca-3 września 2007); oraz North Carolina State Museum of Natural Sciences, Raleigh (26 października 2007 r. - 5 lipca 2008 r.).
Oryginalne źródło: University of Chicago News Release
