Egy nemzetközi kutatócsoport megállapította, hogy azt a 66 millió éve bekövetkezett kozmikus katasztrófát, ami a dinoszauruszok kipusztulását előidéző eseménysort kiváltotta, egy 17 km átmérőjű kis égitestnek a lehető leghalálosabb, a látóhatárhoz képest nagy szögben történt, meredek becsapódása váltotta ki.

Ma már a kutatók egybehangzó véleménye szerint a földtörténet egyik legnagyobb kihalási eseményét, a Kréta-Harmadidőszak határán történt eseményt (röv. K-T) egy kis égitestnek – legvalószínűbben egy kisbolygónak – a bolygónkba történt becsapódása váltotta ki, illetve ez adta meg a kezdő lökést egy nagyon összetett, és időben elhúzódó kipusztulási eseménysornak. Bár a Föld történetében nem a K-T esemény volt a legkatasztrofálisabb, hanem a mintegy 245-250 millió évvel ezelőtt végbement Perm-Triász (P-Tr) eseménysor, de a K-T kihalás közvetlen következménye az volt, hogy az emlősök elterjedhettek bolygónkon. Létüket és fejlődésüket nem fenyegették a rendkívül sikeres, és hozzájuk képest nagyobb méretű dinoszauruszok. Végső soron ez adott lehetőséget az ember megjelenésére, és civilizációnk létrejöttére.

Már az 1970-es évek vége óta ismert, hogy a mexikói Yucatan-félszigeten, részben a szárazföld alatt elfedve, részben a tengerben szintén elfedve van egy mintegy 150-200 km átmérőjű gyűrűs medence. Ez egy nagy becsapódási kráter, amelyet a közeli településről Chicxulub-kráternek neveztek el, és egy 66 millió évvel ezelőtt történt becsapódás során alakult ki. Különböző mélyfúrások, geofizikai (gravimetriai, mágneses mérések), valamint geomorfológiai és kőzettani vizsgálatok alapján elkészített térképeken szépen kirajzolódnak a Chicxulub-kráter részletei. Az alábbi ábra a Chicxulub-kráter gravimetriai térképét mutatja. Megfigyelhető, hogy a központi gyűrű közepe (Peak Ring Center), a teljes kráter közepe (Crater Center), valamint a köpeny kiemelkedés közepe (Mantle Uplift Center) nem esnek egybe. Ezek a középpontok lényegében egy északkelet-délnyugati irányú vonal mentén sorakoznak, egymáshoz viszonyított elhelyezkedésük pedig a becsapódás szögétől függ. Ezek alapján meg lehet adni, hogy a becsapódó égitest a helyi függőlegeshez képest milyen szöggel érkezett.

Chicxulub-kráter(Imperial College London, Nature Communications 11, 2020.05.26.)

A Chicxulub-krátert és a kialakulásának részleteit ma is kutatják, ugyanis eddig csak becslések voltak arra, hogy mekkora égitest, mekkora sebességgel és milyen szögben érte el a felszínt. Ezek a paraméterek a kis égitest belső szerkezete és sűrűsége mellett alapvetőek annak megállapítására, hogy mennyi anyag dobódott ki a becsapódáskor, és ennek milyen hatásai voltak a krétakori élővilágra.

Most egy angol-amerikai-német együttműködésben elvégzett kutatás arra derített fényt, hogy milyen szögben érkezett az égitest. A kutatást Garreth Collins, az Imperial College London Földtudományi és Műszaki (Mérnöki) tanszékének professzora vezette, az eredményeket a neves Nature Communications folyóiratban tették közzé. Az együttműködésben a londoni Imperial College kutatói mellett a németországi Freiburgi Egyetem, valamint a Texasi Egyetem (Austin, TX) munkatársai vettek részt, a Nemzetközi Óceánkutatási Program és a Nemzetközi Kontinentális Tudományos Fúróprogram (IODP-ICDP Expedition 384) keretében. A vizsgálat során a Chicxulub-kráter ismert adatait egy szuperszámítógépbe táplálták be, és térbeli (3D) szimulációkat futtattak a DiRAC (Distributed Research using Advanced Computing) nagy számítási kapacitású és megbízhatóságú számítógép-rendszere segítségével. Ezt a szuperszámítógépet egyébként az Egyesült Királyságban a részecskefizikai, csillagászati és kozmológia kutatásokra használják.

A horizonttól mért becsapódási szögre 90, 60, 45 és 30 fokot vizsgáltak meg, 12 és 20 km/s közötti becsapódási sebességgel, és egy 17 km átmérőjű, köbméterenként 2630 kg átlagos sűrűségű kisbolygóval számolva. A valóságos kráter paramétereivel való legjobb egyezést a horizonthoz képest 60 fokos, vagyis igen meredek becsapódási szög adta, ami igen ritka a becsapódási események között. A földi becsapódási kráterek képződésekor a kis égitestek általában a helyi horizonttól mért mintegy 30-45 fokos szögtartományban érkeztek. A Chicxulub-kráterben a már említett eltolódott centrumok a becsapódó test érkezési irányát is kijelölik: északkeleti irányból jött, amit a számítógépes modell is megerősít. A szimuláció szerint a kráter teljes kialakulás mintegy öt perc alatt végbement. A Chicxulub-kráter formálódását végigkövető szimuláció főbb lépéseit az alábbi ábra mutatja be. A becsapódás modellezését egy videó is bemutatja, amely itt nézhető meg.

A meredek szögben érkező kisbolygó becsapódása következtében jóval több anyag került ki a légkörbe, mintha laposabb szögben érkezett volna. A becsapódás hatása így elérte a kéreg-köpeny határát, a mintegy 30 km-es mélységet is. Felforrósította, deformálta a kőzetanyagot, illetve hatásos keveredés történt a földköpeny és a földkéreg kőzeteinek anyagaiban. A Chicxulub-kráter karbonátos alapkőzetben alakult ki, és a becsapódással együtt járó magas hőmérséklet a kőzetből a földi légkört időlegesen átalakító vízpárát, több milliárd tonna ként (savas eső), és más gázokat szabadított fel. A meredek szögű becsapódás hatására nagy mennyiségben forró törmelék dobódott ki, majd hullott alá, ami felfűtötte a légkört. Az aeroszolok megakadályozták a Nap fényének felszínre jutását, nukleáris tél jelenséget létrehozva, így a fotoszintézis megszűnt, a hőmérséklet lecsökkent, a tápláléklánc összeomlott.

A meredek becsapódási szög miatt kidobódott nagy mennyiségű anyag halálos volt a földi élővilág 75 százalékára, így megtörténhetett a tömeges kihalás, fajpusztulás a K-T határon. A vizsgálatok szerint a pusztításhoz leghalálosabb szögben érkezett a kisbolygó.

Egyébként a becsapódások jelentette veszélyre intő példa volt 1994-ben a D/Shoemaker-Levy 9-üstökös darabjainak Jupiterbe történt egymás utáni becsapódása, és annak hatásai. Ezek után indult meg a Földre potenciálisan veszélyes kisbolygók intenzív felkutatása.

A földtörténeti K-T átmenetet előidéző becsapódási esemény részleteit vizsgáló nemzetközi kutatócsoport eredményeit a Nature Communications folyóiratban megjelent tanulmány ismerteti.

Forrás: csillagaszat.hu / imperial.ac.uk / nature.com


Meredek, a horizonthoz képest 60 fokos szögben érkező kisbolygó becsapódási krátere kialakulásának főbb lépései a számítógépes modell alapján. Ez a Chicxulub-kráter képződésének mai legjobb modellje. A becsapódó égitest átmérője 17 km, átlagos sűrűsége 2630 kg köbméterenként, becsapódási sebessége 12 km/s. A kráter végső alakjának kialakulása öt perc alatt végbement (Imperial College London, Nature Communications 11, 2020).

Interreg CE1013 REFREsh

Tafedim tea

Zanzibar Guru

WeblapWebáruház.hu

Map

free counters

Látogatók

Összesen4568714

Jelenleg az oldalon

8
Online