pod tyrkysovými vodami Mexického poloostrova Yucatán leží místo dávno masové vraždy. V geologickém okamžiku vyhynula většina světových živočišných a rostlinných druhů. Při vrtání stovkami metrů skály se vyšetřovatelé konečně dostali k“ stopě“, kterou obviněný zanechal. Tato stopa označuje nejznámější dopad vesmírných hornin na Zemi.
známý jako Chicxulub (CHEEK-shuh-loob), je to zabiják dinosaurů.
vědci sestavují dosud nejpodrobnější časovou osu Dino apokalypsy. Dávají novou kontrolu, aby odhalili otisky prstů, které zanechala osudná událost tak dávno. V místě dopadu narazil asteroid (nebo možná kometa) na zemský povrch. Hory se tvořily během několika minut. V Severní Americe, tyčící se tsunami pohřbila rostliny i zvířata pod hustými hromadami sutin. Vyvrácené trosky potemněly oblohu po celém světě. Planeta se ochladila — a zůstala tak po celá léta.
ale asteroid nemusí jednat sám.
život už mohl mít potíže. Rostoucí důkazy ukazují na supervolkanického komplice. Erupce v dnešní Indii chrlily roztavené horniny a žíravé plyny. Ty mohly okyselit oceány. To vše mohlo destabilizovat ekosystémy dlouho před a po zásahu asteroidu. Náraz tohoto dopadu mohl erupce dokonce posílit, někteří vědci nyní tvrdí.
jak se objevily další stopy, zdá se, že některé jsou v rozporu. Díky tomu byla identita skutečného vraha dinosaurů-dopad, vulkanismus nebo obojí – méně jasná, říká Paul Renne. Je geovědcem v Berkeley Geochronology Center v Kalifornii.
„protože jsme zlepšili naše chápání načasování, nevyřešili jsme podrobnosti,“ říká. „Poslední desetiletí práce jen ztěžovalo rozlišení mezi dvěma potenciálními příčinami.“
The smoking gun
je jasné, že k masivnímu odumírání došlo asi před 66 miliony let. Je vidět ve vrstvách hornin, které označují hranici mezi obdobím křídy a Paleogenu. Fosílie, které byly kdysi hojné, se po této době již neobjevují ve skalách. Studie nalezených fosilií (nebo nenalezených) přes hranici mezi těmito dvěma obdobími-zkráceně hranice k-Pg-ukazují, že přibližně tři ze čtyř rostlinných a živočišných druhů vyhynuly přibližně ve stejnou dobu. To zahrnovalo vše od divokého Tyrannosaura Rexe až po mikroskopický plankton.
všechno, co dnes žije na Zemi, sleduje svůj původ k několika šťastným přeživším.
v průběhu let vědci obviňovali mnoho podezřelých z tohoto katastrofického vymření. Někteří navrhli globální rány udeřil. Nebo možná supernova usmažila planetu. V roce 1980 tým vědců, včetně dua otec-syn Luis a Walter Alvarez, uvedl, že objevil spoustu iridia na místech po celém světě. Tento prvek se objevil podél hranice K-Pg.
Iridium je vzácné v zemské kůře, ale hojné v asteroidech a jiných vesmírných horninách. Nález znamenal první pevný důkaz dopadu asteroidu. Bez kráteru se ale hypotéza nepotvrdila.
hromady nárazových úlomků vedly lovce kráterů do Karibiku. Jedenáct let po Alvarezově knize vědci konečně identifikovali kouřovou zbraň-skrytý kráter.
obklíčilo pobřežní mexické město Chicxulub Puerto. (Kráter byl skutečně objeven na konci 70.let vědci ropné společnosti. Použili variace zemské gravitace k vizualizaci kráteru o šířce 180 kilometrů. Zpráva o tomto nálezu se však dlouhá léta nedostala k lovcům kráterů.) Na základě částečně zející velikosti deprese vědci odhadli velikost dopadu. Usoudili, že muselo uvolnit 10 miliardkrát více energie než jaderná bomba svržená na japonskou Hirošimu v roce 1945.
to je velké.
zůstaly však otázky o tom, jak mohl dopad způsobit tolik smrti a zkázy na celém světě.
nyní se zdá, že samotný výbuch nebyl ve scénáři dopadu velkým zabijákem. Byla to temnota, která následovala.
nevyhnutelná noc
země se otřásla. Silné poryvy rozvířily atmosféru. Z nebe pršely trosky. Saze a prach, chrlené nárazem a následnými požáry, naplnily oblohu. Saze a prach se pak začaly šířit jako obrovský stín blokující sluneční světlo po celé planetě.
jak dlouho trvala tma? Někteří vědci odhadovali, že to bylo kdekoli od několika měsíců do let. Ale nový počítačový model dává vědcům lepší představu o tom, co se stalo.
simuloval délku a závažnost globálního cooldownu. A muselo to být opravdu dramatické, hlásí Jílek Táborský. Pracuje v Národním centru pro výzkum atmosféry v Boulderu, Colo. Jako paleoklimatolog studuje starověké podnebí. A on a jeho kolegové rekonstruovali jakési digitální místo činu. Byla to jedna z nejpodrobnějších počítačových simulací, jaké kdy dopad na klima udělal.
simulace začíná odhadem klimatu před rozbitím. Vědci určili, jaké to klima může být z geologických důkazů starověkých rostlin a úrovní atmosférického oxidu uhličitého. Pak přichází saze. Špičkový odhad sazí činí zhruba 70 miliard metrických tun(asi 77 miliard amerických tun). Toto číslo je založeno na velikosti a globálním dopadu dopadu. A je obrovský. Je to ekvivalentní hmotnost asi 211,000 Empire State Buildings!
po dobu dvou let se žádné světlo nedostalo na zemský povrch, ukazuje simulace. Žádná část zemského povrchu! Globální teploty klesly o 16 stupňů Celsia (30 stupňů Fahrenheita). Arktický led se rozšířil na jih. Tabor sdílel tento dramatický scénář v září 2016 v Denveru v Colo. na výročním zasedání geologické společnosti Ameriky.
některé oblasti by byly zasaženy obzvláště tvrdě, Táborova práce naznačuje. Teplota stoupala v Tichém oceánu kolem rovníku. Mezitím se pobřežní Antarktida sotva ochladila. Vnitrozemským oblastem se obecně dařilo hůře než pobřežním. Tyto rozdíly by mohly pomoci vysvětlit, proč některé druhy a ekosystémy zvětraly dopad, zatímco jiné vymřely, říká Tábor.
šest let po nárazu se sluneční svit vrátil na úroveň typickou pro podmínky před nárazem. Dva roky poté se teplota země zahřála na vyšší úroveň, než byla před dopadem typická. Pak se celý uhlík vrhl do vzduchu nárazem. Působilo to jako izolační přikrývka nad planetou. A zeměkoule se nakonec zahřála o několik stupňů více.
důkaz mrazivé temnoty je v rockovém záznamu. Místní teploty povrchu moře modifikovaly molekuly lipidů (tuků) v membránách starých mikrobů. Zkamenělé zbytky těchto lipidů poskytují teplotní rekord, uvádí Johan Vellekoop. Je geologem na univerzitě v Lovani v Belgii. Zkamenělé lipidy v dnešním New Jersey naznačují, že teploty po nárazu klesly o 3 stupně C (asi 5 stupňů F). Vellekoop a jeho kolegové se podělili o své odhady v červnu 2016 Geologie.
podobné prudké poklesy teploty plus potemnělá obloha zabily rostliny a další druhy, které vyživují zbytek potravní sítě, říká Vellekoop. „Ztlumte světla a celý ekosystém se zhroutí.“
chladná tma byla nejsmrtelnější zbraní nárazu. Někteří nešťastní tvorové však zemřeli příliš brzy na to, aby byli svědky.
příběh pokračuje pod obrázkem.
pohřben zaživa
starověký hřbitov pokrývá řádky Montany, Wyomingu a Dakoty. Říká se tomu formace Hell Creek. A jsou to stovky kilometrů čtverečních (čtverečních mil) ráje lovců fosilií. Eroze odkryla kosti dinosaurů. Někteří vyčnívají ze země, připraveni být vytrženi a studováni.
Robert DePalma je paleontolog z Palm Beach Museum of Natural History Na Floridě. Pracoval v badlands dry Hell Creek, tisíce kilometrů (mil) od kráteru Chicxulub. A tam našel něco překvapivého-známky tsunami.
důkazy o nadměrné tsunami generované dopadem Chicxulubu byly dříve nalezeny pouze kolem Mexického zálivu. Nikdy to nebylo vidět tak daleko na sever nebo tak daleko do vnitrozemí. Příznaky devastace tsunami však byly jasné, říká DePalma. Proudící voda odhazovala sediment do krajiny. Trosky pocházely z nedalekého západního vnitrozemí. Tento vodní útvar kdysi prořízl Severní Ameriku od Texasu po Severní ledový oceán.
sediment obsahoval iridium a sklovité úlomky, které vznikly z horniny odpařené nárazem. Obsahovala také fosilie mořských druhů, jako jsou amonity podobné hlemýžďům. Odnesli je z moře.
a důkazy tím nekončily.
na loňském zasedání geologické společnosti DePalma vytáhla skluzavky rybích fosilií nalezených uvnitř ložisek tsunami. „To jsou mrtvá těla,“ řekl. „Pokud tým přejde do vyhořelé budovy, jak vědí, jestli ten chlap zemřel před nebo během požáru? Hledáte uhlík a saze v plicích. V tomto případě mají ryby žábry, takže jsme je zkontrolovali.“
žábry byly zabaleny sklem z nárazu. To znamená, že ryby byly naživu a plavaly, když asteroid zasáhl. Ryby byly živé až do okamžiku, kdy se tsunami protlačila krajinou. Rozdrtil ryby pod Troskami. Tyto nešťastné ryby, DePalma říká, jsou prvními známými přímými oběťmi dopadu Chicxulubu.
změna klimatu a odlesňování, které následovaly, trvalo déle, než způsobily jejich škody.
těsně pod nánosy tsunami naplněnými rybami byl další úžasný nález: stopy dinosaurů ze dvou druhů. Jan Smit je vědcem země na VU University Amsterdam v Nizozemsku. „Tito dinosauři utíkali a žili, než je zasáhla tsunami,“ říká. „Celý ekosystém v Hell Creek byl živý a kopal do poslední chvíle. V žádném případě to nebylo na ústupu.“
nové důkazy z formace Hell Creek potvrzují, že většina úmrtí v té době byla způsobena dopadem Chicxulub, Smit nyní tvrdí. „Byl jsem si na 99 procent jistý, že to byl dopad. A teď, když jsme našli tento důkaz, jsem si na 99,5 procenta jistý.“
zatímco mnoho dalších vědců sdílí Smitovu jistotu, Rostoucí frakce ne. Objevující se důkazy podporují alternativní hypotézu o zániku dinosaurů. Jejich pád mohl přijít alespoň částečně z hlubin země.
smrt zespodu
dlouho před dopadem Chicxulubu probíhala na druhé straně planety jiná katastrofa. Tehdy byla Indie vlastní pevninou poblíž Madagaskaru (mimo východní pobřeží dnešní Afriky). Deccan sopečné erupce tam by nakonec říhnutí asi 1,3 milionu kubických kilometrů (300.000 kubických mil) roztavené horniny a úlomky. To je víc než dost materiálu na to, aby se Aljaška pohřbila do výšky nejvyššího mrakodrapu světa. Plyny chrlené podobnými sopečnými výlevy byly spojeny s dalšími významnými událostmi vyhynutí.
vědci určili stáří krystalů zabudovaných do proudů lávy Deccan. Ty ukazují, že většina erupcí začala zhruba 250 000 let před dopadem Chicxulubu. A pokračovali až asi 500 000 let po něm. To znamená, že erupce zuřily ve výšce vyhynutí.
tato nová časová osa propůjčuje důvěru těm, kteří pochybují o tom, že dopad Chicxulubu byl hlavní příčinou události vyhynutí.
„Deccan vulkanismus je mnohem nebezpečnější pro život na Zemi než dopad,“ říká Gerta Keller. Je paleontologkou na Princetonské univerzitě v New Jersey. Nedávný výzkum ukazuje, jak škodlivé. Stejně jako iridium označuje spad z dopadu Chicxulub, má vulkanismus Deccan vlastní vizitku. Je to prvek Merkur.
většina rtuti v životním prostředí pochází ze sopek. Velké erupce vykašlávají tuny prvku. Deccan nebyl výjimkou. Většina erupcí Deccan uvolnila celkem mezi 99 miliony a 178 miliony metrických tun (asi 109 milionů a 196 milionů amerických krátkých tun) rtuti. Chicxulub vydal jen zlomek toho.
vše, co Merkur zanechal stopu. Objevuje se v jihozápadní Francii i jinde. Výzkumný tým objevil hodně rtuti, například, v sedimentu položeném před nárazem. Tytéž sedimenty měly také další vodítko — zkamenělé skořápky planktonu (malé plovoucí mořské organismy) z dinosauřích dnů. Na rozdíl od zdravých skořápek jsou tyto vzorky tenké a popraskané. Vědci to uvedli v geologii v únoru 2016.
kousky skořápky naznačují, že oxid uhličitý uvolněný erupcemi Deccan způsobil, že oceány jsou pro některé tvory příliš kyselé, říká Thierry Adatte. Je geovědcem na univerzitě v Lausanne ve Švýcarsku. Spoluautor studie s Kellerem.
„přežití bylo pro tyto tvory velmi obtížné,“ říká Keller. Plankton tvoří základ oceánského ekosystému. Jejich pokles otřásl celou potravinovou sítí, má podezření. (Podobný trend se děje i dnes, kdy mořská voda nasává oxid uhličitý ze spalování fosilních paliv.) A jak se voda stala kyselejší, trvalo zvířatům více energie, než si vyrobili skořápky.
deckánské erupce způsobily zmatek alespoň v části Antarktidy. Vědci analyzovali chemické složení skořápek z 29 druhů měkkýšů na kontinentálním ostrově Seymour. Chemikálie skořápek se liší v závislosti na teplotě v době, kdy byly vyrobeny. To umožnilo vědcům sestavit zhruba 3.5 milionů let záznam o tom, jak se antarktické teploty změnily v době vyhynutí dinosaurů.
po začátku erupcí Deccan a výsledném nárůstu atmosférického oxidu uhličitého se místní teploty zahřály asi 7.8 ° C (14 ° F). Tým o těchto výsledcích informoval v červenci 2016 Nature Communications.
asi o 150 000 let později se druhá, menší fáze oteplování shodovala s dopadem Chicxulub. Obě tato období oteplování odpovídala vysoké míře vyhynutí na ostrově.
„všichni nežili jen šťastně, a pak boom, tento dopad přišel z ničeho,“ říká Sierra Petersen. Je geochemistkou na Michiganské univerzitě v Ann Arboru. Pracovala také na této studii. Rostliny a zvířata “ už byli ve stresu a neměli skvělý den. A tento dopad se stane a tlačí je přes vrchol, “ říká.
obě katastrofické události byly hlavními přispěvateli k vyhynutí. „Buď by to způsobilo nějaké vyhynutí,“ říká. „Ale takové masové vymírání je způsobeno kombinací obou událostí,“ uzavírá nyní.
ne všichni souhlasí.
poznamenat, že některé části světa byly postiženy erupcemi Deccan před dopadem, nestačí ukázat, že život celkově byl tehdy zdůrazněn, říká Joanna Morgan. Je geofyzikkou na Imperial College London v Anglii. Fosilní důkazy v mnoha oblastech, ona říká, naznačuje, že mořský život vzkvétal až do dopadu.
ale možná smůla nebyla důvodem, proč dinosauři narazili na dvě ničivé katastrofy najednou. Možná dopad a vulkanismus souvisely, někteří vědci navrhují. Myšlenka není pokusem přimět impaktní puristy a oddané sopky, aby si hráli hezky. Sopky často vybuchují po velkých zemětřeseních. To se stalo v roce 1960. Erupce Cordón-Caulle v Chile začala dva dny po zemětřesení o síle 9,5 stupně. Seismické rázové vlny z dopadu Chicxulub potenciálně dosáhly ještě vyšší-Velikost 10 nebo více, říká Renne.
on a jeho kolegové sledovali intenzitu vulkanismu v době nárazu. Erupce před a po něm pokračovaly nepřetržitě po dobu 91 000 let. Renne to oznámil loni v dubnu na setkání Evropské Geovědecké Unie v rakouské Vídni. Povaha erupcí se však změnila během 50 000 let před nebo po dopadu. Množství vybuchlého materiálu vyskočilo z 0,2 na 0,6 kubického kilometru (0,05 až 0,14 kubického kilometru) ročně. Něco muselo změnit vulkanické potrubí, říká.
v roce 2015 Renne a jeho tým formálně nastínili svou hypotézu o zániku jednoho až dvou úderů ve vědě. Šok nárazu zlomil skálu obklopující Deccan magma, navrhli. To umožnilo roztavené hornině expandovat a případně zvětšit nebo kombinovat magmatické Komory. Rozpuštěné plyny v magmatu tvořily bubliny. Tyto bubliny poháněly materiál nahoru jako v otřesené plechovce od sody.
fyzika za tímto dopadem-sopka combo není pevná, říkají vědci na obou stranách debaty. To platí zejména proto, že Deccan a místo dopadu byly od sebe tak vzdálené. „To jsou jen dohady a možná i zbožné přání,“ říká Keller.
Sean Gulick také není přesvědčen. Říká, že důkazy tam nejsou. Je geofyzikem na Texaské univerzitě v Austinu. „Hledají jiné vysvětlení, Když už je zřejmé,“ říká. „Dopad to udělal sám.“
v nadcházejících měsících a letech by mohly debatu dále otřást vylepšené počítačové simulace dinosaurů doomsday — a probíhající studie Chicxulub a Deccan rocks. Definitivní verdikt o vině obou obviněných vrahů by byl prozatím obtížný, předpokládá Renne.
obě události zničily planetu podobným způsobem přibližně ve stejnou dobu. „Už není snadné mezi nimi rozlišovat,“ říká. Alespoň prozatím zůstane případ dinosaur killer nevyřešenou záhadou.