Asteroid Nadir: drugi morderca dinozaurów

 

Philip Kiefer

 

Wgłębienie w dnie morskim Atlantyku może być oznaką kolejnego uderzenia. Kiedy w okresie jurajskim Afryka i Ameryka Południowa rozdzieliły się, tworząc Ocean Atlantycki, separacja pozostawiła płaskowyż na dnie płytkiego oceanu u zachodniego wybrzeża Gwinei.

- Wszystkie osady są bardzo płaskie, prawie jak tort – mówi Uisdean Nicholson, geolog morski na Uniwersytecie Heriot-Watt w Szkocji, który bada ten region, aby dowiedzieć się o narodzinach Atlantyku.

Tak więc w 2017 roku, kiedy Nicholson badał skany sejsmiczne regionu wykonane przez statki poszukiwawcze ropy i gazu, pojawiła się  nieoczekiwana rzecz: wgłębienie o szerokości 5 mil/8 km ukryte głęboko w tym „torcie”. Jest to astroblem Nadir Crater - współrzędne : N 9°6,58’ W 17°00,013’.

[Krater Nadir to obiekt podmorski na płaskowyżu Gwinei na Oceanie Atlantyckim, 400 km od wybrzeży Gwinei. Sugeruje się, że jest to krater uderzeniowy . Nazwa obiektu pochodzi od góry morskiej Nadir, położonej 100 km na południe i mającej około 8,5 km szerokości. Artykuł ogłaszający odkrycie obiektu opublikowano w czasopiśmie „Science Advances” w 2022 r. Zaproponowano wykonanie wierceń w tej formacji w celu potwierdzenia/zaprzeczenia źródła uderzenia.

Krater posiada wszystkie cechy charakterystyczne uderzenia: odpowiedni stosunek szerokości do głębokości, wysokość krawędzi i wysokość centralnego wypiętrzenia. Powstał na granicy Kredy i Paleogenu lub w jej pobliżu około 66 milionów lat temu, mniej więcej w tym samym czasie co krater Chicxulub. Symulacje numeryczne powstawania kraterów sugerowały uderzenie w morze asteroidy o średnicy ≥400 m na głębokości około 800 m. Wytworzyłaby się kula ognia o promieniu >5 km, natychmiastowe odparowanie wody i osadów w pobliżu dna morskiego, fale tsunami o wysokości do 1 km wokół krateru oraz znaczne ilości gazów cieplarnianych uwalnianych z płytko zakopanych złóż czarnych łupków. Wystąpiłoby również trzęsienie ziemi o sile 6,5–7 w skali Richtera. Szacowany uzysk energii wyniósłby około 2 × 10¹⁹ J (czyli 20 EJ albo ~5 Gt).

Aby ograniczyć wiek krateru, którego wiek nie jest obecnie znany na około milion lat, a także aby potwierdzić wpływowy charakter zdarzenia, kluczowe znaczenie zostało zaproponowane odwiercenie rdzeni osadowych z krateru i zbadanie minerałów z dna krateru.

Szacuje się, że średnica impaktora wynosi około 400 m, co odpowiada mniej więcej wielkości asteroidy Bennu. Autorzy artykułu spekulują, że mogła to być część podwójnej asteroidy z impaktorem Chicxulub lub część gromady uderzeniowej, ale jest również prawdopodobne, że nie jest to ze sobą powiązane. Uderzenia o wielkości podobnej do Nadiru występują średnio co 50.000–100.000 lat. (Wikipedia)]

Bliższa analiza miejsca, przeprowadzona przez Nicholsona i opublikowana dzisiaj w czasopiśmie „Science Advances”, dowodzi, że jest to krater powstały po meteorycie o średnicy jak wysokość Wieży Eiffla (300 m). Jeśli zostanie potwierdzone, że jest to krater, uderzyłby w Ziemię w ciągu miliona lat od meteoru Chicxulub, który spowodował wyginięcie dinozaurów.

Nicholson szukał innych sposobów wyjaśnienia krateru – uciekających pęcherzyków metanu, aktywności tektonicznej lub wulkanu. Jednak żaden z nich nie wyjaśnił dokładnie rozmiaru, położenia i kształtu krateru. Zwrócił się więc o pomoc do ekspertów od kosmicznych wpływów.

- Prawdopodobnie co tydzień ktoś przesyła mi kręgi, które zauważył w Google Earth lub w danych sejsmicznych – mówi Sean Gulick, ekspert ds. uderzeń meteorytów w Instytucie Geofizyki Uniwersytetu Teksasu i współautor badań. Jednak wgłębienie, który zespół nazywa Kraterem Nadir, przeszedł pomyślnie wszystkie testy, jakie mu poddano.

- Kształty, rozmiary, a nawet modelowanie, wszystko pasuje – mówi Gulick.

Aby jeszcze bardziej potwierdzić wyjaśnienie, Veronica Bray, planetolog z Lunar and Planetary Laboratory w Tucson i członkini zespołu, przeprowadziła symulację wielokrotnych uderzeń meteorytów na różnych głębokościach oceanu. Skała o średnicy ponad 300 metrów, uderzając w ocean o głębokości pół mili, stworzyła podobieństwo do rzeczywistego krateru. Według symulacji w ciągu pierwszych kilku sekund po uderzeniu skała zanurzyłaby się na głębokość prawie mili w dno oceanu, wyparowując skały i wodę oraz wywołując tsunami we wszystkich kierunkach.

Wibracje powstałe w wyniku uderzenia byłyby tak intensywne, że skały lub osady pod dnem morskim stały się płynem – mówi Nicholson. Skała wokół krateru roztrzaskałaby się i powstałaby masywna pionowa kolumna, jakbyś wrzucił coś do kałuży – mówi. - To samo dzieje się z wodą, ale dzieje się to również ze skałami poniżej – pozostawiając krater z wyniesionym kopcem litej skały pośrodku, podobny do tego, który jest zakopany pod dnem morskim Gwinei.

- Energia z tym związana jest ogromna – mówi Gulick. - To jest 1000 razy większa energia niż erupcja typu Tonga. Wygenerowałoby to trzęsienia ziemi o magnitudzie 7,5 lub 8.

Położenie 200 astroblemów na Ziemi i lokalizacja Krateru Nadir

Lokalizacja Krateru Nadir

Krater Nadir wybity w warstwach z Kredy

Układ warstw skalnych u wybrzeży Gwinei

Astroblem Nadir na tle mapy geologicznej wybrzeży Gwinei

Ludovic Ferrière, ekspert ds. kraterów uderzeniowych z Muzeum Historii Naturalnej w Wiedniu, który nie był zaangażowany w prace, zgadza się, że kształt tego obiektu jest interesujący i wymaga dalszych badań, ale jest sceptyczny co do decyzji o publikacji wyłącznie na podstawie zdjęć sejsmicznych .

- To bardzo fajna propozycja – mówi. - Ale to zbyt wstępne. W ostatecznym rozrachunku mogą mieć rację, ale mogą się całkowicie mylić.

Ferrière, który twierdzi, że rozmawiał o kraterze z Gulickem w barze na kilka dni przed publikacją, twierdzi, że znalazł podobnie fascynujące kratery. Nie sądzi jednak, że bez fizycznych dowodów nie przejdą one kontroli naukowej i nie zostaną opublikowane.

- Aby znaleźć zabójcę po morderstwie, potrzebne jest DNA lub krew – mówi. To samo dotyczy krateru uderzeniowego: jedynym niezbitym dowodem na istnienie meteoru jest obecność „szokowych” minerałów, które powstają dopiero pod wpływem uderzenia meteorytu, w wyniku zderzenia kosmicznego lub rzeczywistego rozprysku obiektu pozaziemskiego.

Jedynym sposobem na uzyskanie pewności jest wiercenie ze statku na głębokość setek metrów w dnie morskim. Jednak stwarza to problem jak z jajami kurzymi. Międzynarodowy Program Odkryć Oceanów, instytucja akademicka najlepiej przygotowana do pobrania próbki – kosztem kilku milionów dolarów – pisze Nicholson w e-mailu – zrobiłaby to dopiero wtedy, gdy recenzowana praca potwierdzi, że jest dobrym kandydatem.

Statek w ramach Międzynarodowego Programu Odkryć Oceanów, który może pobierać próbki rdzeni z głębokości tysięcy metrów wody i setek metrów skał, odwiedzi ten region w 2023 r. Zespół złożył wniosek o przyznanie czasu pracy wiertnicą i ma nadzieję przeanalizować próbki z krateru w ciągu najbliższych kilku lat.

Wiercenie to pozwoli również wyjaśnić wiek proponowanego krateru. Na podstawie rdzeni wywierconych nieco ponad 160 km od proponowanego krateru miejsce to znajduje się tuż przy granicy K-Pg, linii wyznaczającej masowe wymieranie dinozaurów, pterozaurów i gigantycznych gadów morskich 65 milionów lat temu. Do tego wymierania doszło, gdy szeroki na mile meteor Chicxulub uderzył w teren dzisiejszego Półwyspu Jukatan.

Jednak fale dźwiękowe, na których opiera się zespół w Gwinei, dają nieco rozmyty obraz, na którym nie można jednoznacznie określić daty.

- O ile nam wiadomo, jesteśmy na granicy, ale może być o milion lat starszy lub młodszy – mówi Nicholson.

Jeśli krater znajduje się tuż przy granicy, możliwe, że został spowodowany przez fragment meteorytu Chixculub, który odłamał się podczas poprzedniego przelotu obok Ziemi, choć Gulick uważa, że jest to mało prawdopodobne. Alternatywnie mogła być częścią roju asteroid, który przechwycił naszą planetę na przestrzeni tysięcy lat. Ferrière ze swojej strony nazywa te hipotezy spekulacją za spekulacjami – bez potwierdzenia, że Krater Nadir jest w rzeczywistości kraterem, jak mówi, - to jak budowanie wielkiego kamiennego zamku na czymś, co nie jest stabilne.

Meteor podobnej wielkości uderza w Ziemię mniej więcej co 700.000 lat, więc nawet jeśli jest to krater, niekoniecznie ma to związek z uderzeniem w Chicxulub. Gulick twierdzi jednak, że udokumentowane kratery są tak rzadkie – na Ziemi jest nieco ponad 200 potwierdzonych lub prawdopodobnych kraterów – że znalezienie jednego w ciągu miliona lat od Chicxulub byłoby niespodzianką.

 

Moje 3 grosze

 

Sprawa zagłady dinozaurów wciąż budzi kontrowersje. Osobiście uważam, że impakt asteroidy Chicxulub nie był jedynym, który przyczynił się do zaurocydu i asteroidzie tej towarzyszyło także kilka innych, które spadły na Ziemię w różnych punktach globu. Gdyby to była tylko asteroida Chicxulub, to poza polem rażenia jej czynnikami letalnymi byłyby zwierzęta, które zamieszkiwały Antarktydę i południowe połacie Afryki, Ameryki Pd. i Australii. Tymczasem wszystkie one wyginęły poza tymi, których masa ciała nie przekraczała 100 kg.

A zatem poza asteroidą Chicxulub w Ziemię uderzyły pomniejsze asteroidy albo odłamki tworząc kratery Silver Pit w Morzu Północnym, Bołtysz (Bo) na Ukrainie oraz krater uderzeniowy Śiva w dnie Morza Arabskiego u zachodnich wybrzeży Indii. Z tym ostatnim wiążą się być może erupcje lawowe, które utworzyły tzw. trapy Dekanu – potężne wylewy lawy, które skaziły atmosferę Ziemi ekshalacjami wulkanicznymi, które dobiły istoty żywe i walnie przyczyniły się do zaurocydu…

Reasumując – jakieś 65,4 mln lat temu, pod koniec Kredy, Ziemię nawiedziło potężne bombardowanie, czy jak kto woli ostrzał, asteroidowy a nie jedno potężne uderzenie. I to właśnie zabiło dinozaury i inne duże zwierzęta, a otworzyło drogę ewolucyjną dla ssaków.      

 

Jeśli chodzi o masowe wymieranie, wielkość meteorytu nie ma znaczenia

 

Alison Klesman 

 

Nowe badania pokazują, że to skład skały, w którą uderza meteoryt, a nie rozmiar impaktora, powoduje zdarzenie na poziomie wyginięcia.

To dobrze znana historia z przeszłości naszej planety: gigantyczna skała kosmiczna uderza w Ziemię, powodując katastrofę, która kończy się masowym wyginięciem. Można by pomyśleć, że jeśli chodzi o określenie, które trafienia spowodują tak rozległe zniszczenia, liczy się rozmiar nadlatującego impaktora. Ale nowe badania sugerują, że coś innego może mieć większe znaczenie: skład gruntu, w który uderza meteoryt.

Praca, opublikowana 1 grudnia 2021 r. w „Journal of the Geological Society”, koncentruje się na wyjaśnieniu, dlaczego niektóre uderzenia meteorytów powodują masowe wymierania, podczas gdy inne nie. Na przykład słynne uderzenie, które zabiło dinozaury i utworzyło krater Chicxulub, było znacznie mniejsze niż wiele innych uderzeń, które nie spowodowały masowej utraty gatunków. Dlaczego tak może być?

 

Chodzi o kurz

 

Międzynarodowy zespół naukowców, w tym eksperci w dziedzinie mineralogii, klimatu, składu asteroid i paleontologii, zajął się tym problemem, badając 33 zderzenia w ciągu ostatnich 600 milionów lat. W szczególności przyjrzeli się minerałom w ogromnej ilości pyłu, który nadlatujący meteoryt wyrzuca do atmosfery. Ten pył może dogłębnie zmienić klimat Ziemi — i jest to zmiana klimatu, którą naukowcy uważają za główną przyczynę masowych wymierań w następstwie uderzeń.

To badanie ujawniło coś intrygującego: za każdym razem, gdy pospolity minerał zwany skaleniem potasowym (określany również jako skaleń K lub Kfs) - (KAlSi₃O₈–NaAlSi₃O₈–CaAl₂Si₂O₈) był obecny w wysokich stężeniach w skałach, w które uderzył nadchodzący meteoryt, uderzenie powodowało masowe wyginięcie. W 33 zderzeniach, które zbadali, miało to miejsce niezależnie od wielkości impaktora, co oznacza, że ​​mniejsze meteoryty, które uderzają w obszary bogate w Kfs, z większym prawdopodobieństwem spowodują masowe wymieranie niż większe, które uderzają w regiony bez dużej ilości Kfs.

 

Dlaczego miałoby to być? Okazuje się, że Kfs jest czymś, co nazywa się minerałem zarodkującym lód, co oznacza, że ​​wokół niego tworzy się lód, tworząc kryształki lodu w atmosferze. Te kryształki lodu mają ogromny wpływ na chmury, które odgrywają kluczową rolę w równoważeniu klimatu Ziemi. W szczególności Kfs sprawia, że ​​chmury są bardziej przezroczyste i przepuszczają więcej światła słonecznego, ogrzewając powierzchnię Ziemi.

Ma to również efekt domina, który może jeszcze bardziej zepsuć klimat Ziemi. Zazwyczaj ocieplający się klimat topi kryształki lodu w chmurach, co zmniejsza ich przezroczystość — blokując światło słoneczne i działając w celu zrównoważenia klimatu. Jednak nadmiar Kfs w atmosferze utrudnia topnienie kryształków lodu w chmurach, co może jeszcze bardziej zwiększyć globalne ocieplenie.

Kopuła Vredefort to pozostałość po uderzeniu meteorytu sprzed 2 miliardów lat.  Pełny krater, który od tego czasu uległ erozji, ma średnicę około 190 mil (300 kilometrów).

Kopuła Vredefort to pozostałość po uderzeniu meteorytu sprzed 2 miliardów lat. Pierwotny krater, który od tego czasu uległ erozji, miał średnicę około 190 mil (300 kilometrów).

 

Podkręcam ciepło

 

Natychmiast po każdym dużym uderzeniu ogromna ilość wyrzuconego kurzu może spowodować ochłodzenie, ponieważ blokuje światło słoneczne. Ale naukowcy twierdzą, że ten efekt – zwany zimą uderzeniową – jest niewielki, często trwa krócej niż rok. Większy efekt, jak mówią, występuje w ciągu 1000 do 100 000 lat, kiedy bogaty w Kfs pył nadal zasiewa kryształki lodu w atmosferze. Ostatecznie zderzenia w bogatych w Kfs regionach Ziemi powodują długotrwałe globalne ocieplenie, które z kolei jest związane z masowymi wymieraniami. Wygląda więc na to, że mineralogia miejsca uderzenia ma większe znaczenie niż wielkość impaktora.

- Kiedy zebraliśmy dane, życie toczyło się normalnie podczas czwartego co do wielkości uderzenia [w badaniu] o średnicy krateru [około] 48 kilometrów [30 mil], podczas gdy uderzenie o połowę mniejsze było związane z masowym wyginięciem zaledwie 5 milionów lat temu - powiedział współautor badania Chris Stevenson z University of Liverpool w Wielkiej Brytanii w komunikacie prasowym.

Ta praca pokazuje, że to nie rozmiar uderzenia, ale zawartość Kfs w pyle wyrzucanym impaktem koreluje między uderzeniami meteorytów a masowymi wymieraniami, stwierdza artykuł. Następnym krokiem jest oczywiście określenie, jak dokładnie wymieranie zachodzi podczas tych epizodów ocieplenia i jak długo naprawdę trwają efekty.

 

Artykuł kończy się głęboką – i być może złowrogą – notatką: Dostępne dowody sugerują, że do czasów współczesnych tylko uderzenia meteorytów mogły zmienić mineralogię atmosfery z taką (geologiczną) gwałtownością i trwałością - czytamy. Ale teraz sprawy mają się inaczej. Współcześni ludzie mają zdolność napędzania zmian klimatycznych – i masowych wymierań – poprzez zmiany, które wprowadzamy w naszej atmosferze w sposób, który wcześniej był osiągalny tylko poprzez gigantyczne uderzenia. A to nakłada na współczesne społeczeństwo pewien obowiązek rozważenia władzy, jaką posiadamy nad naszą planetą.

 

Moje 3 grosze

 

Owszem, to jest jakieś rozwiązanie problemu. Osobiście jednak przychylam się do zdania, że owszem, hipoteza o skaleniach jako czynniku wyzwalającym zmiany termiki atmosfery, ma sens, ale…

…ale ważne jest to, w co uderza impaktor – innymi słowy co eksplozja wyrzuca do atmosfery. W cytowanym przypadku impaktu Chicxulub z granicy K/Pg, 10-kilometrowa asteroida uderzyła w pokłady gipsu - CaSO₄ · 2H₂O. Wyzwolone w tym impakcie ogromne ilości dwutlenku i trójtlenku siarki – SO₂ i SO₃ – odbijającego promieniowanie słoneczne stworzyły warunki do powstania zimy poimpaktowej trwającej kilka lat. Coś podobnego zaobserwowano po erupcji Krakatau w 1883 i Pinatubo w 1991 roku, kiedy to średnia temperatura Ziemi obniżyła się o 0,5°C. Podobne efekty zaobserwowano w 1783 roku, kiedy to nastąpiła erupcja wulkanu Laki (Lakagigar, Skaftarsjökull), a która wyrzuciła w powietrze 12,3 km³ materiałów piroklastycznych i gazów – w tym także tlenków siarki, co obniżyło temperaturę północnej półkuli o 1, zaś Islandii aż o 5°C. W Europie i Ameryce Pn. był to rok bez lata, co sprowadziło klęskę głodu. Na Islandii zmarło wskutek tej erupcji 100.000 ludzi – ok. ¼ jej ludności.

Tak więc wynikałoby z tego, że nie tylko astronomia, ale także wulkanologia ma tu cos do powiedzenia i wymierania poimpaktowe są skutkiem synergicznego działania tlenków siarki (i innych exhallacyi wulkanicznych) oraz Kfs, które wydzieliły się w zderzeniu impaktora z Ziemią. Takim odpowiednikiem impaktu byłaby erupcja superwulkanu Yellowstone, Laacher See czy Campi Flegrei, co może nastąpić w krótkim czasie…        

 

Źródło - https://astronomy.com/news/2022/01/when-it-comes-to-mass-extinction-meteorite-size-doesnt-matter

Opracował - ©R.K.F. Sas-Leśniakiewicz