a Mexikói Yucat-félsziget türkizkék vize alatt fekszik egy régen történt tömeggyilkosság helyszíne. Egy geológiai pillanat alatt a világ legtöbb állat-és növényfajja kihalt. Több száz méteres sziklán fúrva a nyomozók végül elérték a vádlott által hagyott” lábnyomot”. Ez a lábnyom jelzi a föld leghírhedtebb űrkőzetét.
Chicxulub (CHEEK-shuh-loob) néven ismert, ez a dinoszaurusz gyilkos.
a tudósok összeállítják a dino apokalipszis eddigi legrészletesebb ütemtervét. Friss vizsgálatot végeznek az árulkodó ujjlenyomatok miatt, amelyeket a végzetes esemény olyan régen hagyott. Az ütközés helyén egy aszteroida (vagy talán egy üstökös) zuhant a Föld felszínére. A hegyek percek alatt kialakultak. Észak-Amerikában a magasodó cunami növényeket és állatokat egyaránt vastag törmelékhalmok alá temetett. Lofted törmelék sötét égbolt az egész világon. A bolygó lehűlt — és évekig így is maradt.
de lehet, hogy az aszteroida nem egyedül cselekedett.
lehet, hogy az élet már bajban volt. Egyre több bizonyíték utal egy szupervulkáni bűntársra. A kitörések a mai India területén olvadt kőzetet és maró gázokat árasztottak ki. Ezek megsavanyíthatják az óceánokat. Mindez destabilizálhatta az ökoszisztémákat jóval az aszteroida becsapódása előtt és után. Ennek a hatásnak a rázkódása akár fokozhatta is a kitöréseket-állítják egyes kutatók.
ahogy egyre több nyom merült fel, úgy tűnik, hogy egyesek ellentmondanak. Ez kevésbé egyértelművé tette a dinoszauruszok valódi gyilkosának kilétét — hatás, vulkanizmus vagy mindkettő — mondja Paul Renne. Geológus a kaliforniai Berkeley Geochronology Centerben.
” mivel javítottuk az időzítés megértését, nem oldottuk meg a részleteket” – mondja. “Az elmúlt évtized munkája csak megnehezítette a két lehetséges ok megkülönböztetését.”
a füstölgő Fegyver
egyértelmű, hogy hatalmas pusztulás történt körülbelül 66 millió évvel ezelőtt. Ez látható a kőzetrétegekben, amelyek a kréta és a paleogén korszak határát jelölik. Az egykor bőséges kövületek ezután már nem jelennek meg a sziklákban. A két időszak közötti határon talált (vagy nem talált) fosszíliák — rövidítve a K-Pg határ — azt mutatják, hogy minden négy növény-és állatfaj közül körülbelül három kihalt ugyanabban az időben. Ez magában foglalta mindent a vad Tyrannosaurus rex-től a mikroszkopikus planktonig.
minden, ami ma a Földön él, a néhány szerencsés túlélőre vezethető vissza.
az évek során a tudósok sok gyanúsítottat hibáztattak ennek a katasztrofális kihalásnak. Egyesek globális csapásokat javasoltak. Vagy talán egy szupernóva megsütötte a bolygót. 1980-ban egy kutatócsoport, köztük Luis és Walter Alvarez apa-fia duó arról számolt be, hogy rengeteg irídiumot fedeztek fel világszerte. Ez az elem a K-Pg határ mentén jelent meg.
az irídium ritka a földkéregben, de bőséges az aszteroidákban és más űrkőzetekben. A megállapítás jelentette az első szilárd bizonyítékot a gyilkos-aszteroida becsapódására. De kráter nélkül a hipotézist nem lehet megerősíteni.
az ütközési törmelék Halmai krátervadászokat vezettek a Karib-tengerre. Tizenegy évvel az Alvarez-papír után a tudósok végre azonosították a dohányzó fegyvert-a rejtett krátert.
a mexikói Chicxulub Puerto tengerparti városát körözte. (A krátert valójában az 1970-es évek végén fedezték fel az olajvállalat tudósai. A föld gravitációjának variációit használták a kráter 180 kilométer széles körvonalának megjelenítésére. Ennek a leletnek a híre azonban évekig nem érte el a krátervadászokat.) Részben a depresszió tátongó mérete alapján a tudósok becsülték meg a hatás méretét. Úgy gondolták, hogy 10 milliárdszor annyi energiát szabadított fel, mint amennyit az atombomba ledobott Hirosimára, Japánra 1945-ben.
ez nagy.
azonban továbbra is maradtak kérdések arról, hogy a hatás hogyan okozhatott annyi halált és pusztítást világszerte.
most úgy tűnik, hogy maga a robbanás nem volt a nagy gyilkos a becsapódási forgatókönyvben. A sötétség követte.
elkerülhetetlen éjszaka
a föld megremegett. Erős széllökések rázták meg a légkört. Törmelék esett az égből. A korom és a por, amelyet az ütközés és az ebből eredő tűzvészek okoztak, betöltötte az eget. Ez a korom és por elkezdett terjedni, mint egy hatalmas napfény-blokkoló árnyék az egész bolygón.
meddig tartott a sötétség? Egyes tudósok becslése szerint ez néhány hónaptól évekig terjedhet. De egy új számítógépes modell jobb képet ad a kutatóknak arról, hogy mi történt.
szimulálta a globális lehűlés hosszát és súlyosságát. És valóban drámai lehetett, számol be Clay Tabor. A Nemzeti légköri kutatási Központban dolgozik Boulderben, Colo. Paleoklimatológusként az ősi éghajlatot tanulmányozza. És ő és a kollégái rekonstruáltak egy digitális bűnügyi helyszínt. Ez volt az egyik legrészletesebb számítógépes szimuláció, amelyet valaha készítettek a hatás éghajlatra gyakorolt hatásáról.
a szimuláció azzal kezdődik, hogy megbecsüljük az éghajlatot az ütközés előtt. A kutatók az ősi növények geológiai bizonyítékai és a légköri szén-dioxid szintje alapján határozták meg, hogy milyen lehet ez az éghajlat. Aztán jön a korom. A korom csúcskategóriás becslése mintegy 70 milliárd metrikus tonna (körülbelül 77 milliárd amerikai rövid tonna). Ez a szám a hatás nagyságán és globális következményein alapul. És hatalmas. Ez körülbelül 211 000 Empire State épületnek felel meg!
két évig nem érte el a fény a Föld felszínét, a szimuláció azt mutatja. Nem része a Föld felszínének! A globális hőmérséklet 16 Celsius fokot (30 Fahrenheit fokot) zuhant. A sarkvidéki jég dél felé terjedt. Tabor megosztotta ezt a drámai forgatókönyvet 2016 szeptemberében Denverben, Colo-ban. az amerikai Geológiai Társaság éves ülésén.
egyes területeket különösen súlyosan sújtott volna, Tabor munkája azt sugallja. A hőmérséklet a Csendes-óceánon, az Egyenlítő körül esett. Eközben a part menti Antarktisz alig lehűlt. A szárazföldi területek általában rosszabbul jártak, mint a part menti területek. Ezek a megosztottság segíthet megmagyarázni, hogy egyes fajok és ökoszisztémák miért vészelték át a hatást, míg mások kihaltak, mondja Tabor.
hat évvel az ütközés után a napsütés visszatért az ütközés előtti körülményekre jellemző szintre. Két évvel ezután a föld hőmérséklete magasabb szintre melegedett, mint a becsapódás előtt jellemző volt. Azután, az ütközés által a levegőbe dobott összes szén hatályba lépett. Úgy viselkedett, mint egy szigetelő takaró a bolygó felett. A földgömb végül több fokkal felmelegedett.
a dermesztő sötétség bizonyítéka a rocklemezben található. A helyi tengerfelszín hőmérséklete módosította a lipid (zsír) molekulákat az ősi mikrobák membránjaiban. Ezeknek a lipideknek a megkövesedett maradványai hőmérsékleti rekordot adnak, jelentette Johan Vellekoop. Geológus a belgiumi Leuveni Egyetemen. A megkövesedett lipidek a mai New Jersey-ben azt sugallják, hogy a hőmérséklet 3 C fokkal (körülbelül 5 F fokkal) zuhant az ütközés után. Vellekoop és munkatársai megosztották becsléseiket a 2016. júniusi geológiában.
hasonló hirtelen hőmérséklet-csökkenés, valamint a sötét égbolt elpusztította a növényeket és más fajokat, amelyek táplálják az élelmiszerháló többi részét, mondja Vellekoop. “Ha elhomályosítjuk a fényeket, az egész ökoszisztéma összeomlik.”
a hideg sötétség volt a becsapódás leghalálosabb fegyvere. Néhány szerencsétlen fickók, bár, túl korán halt meg, hogy tanúja legyen.
a történet a kép alatt folytatódik.
élve eltemetve
egy ősi temető Montana, Wyoming és a Dakoták rendjeit fedi le. Hell Creek formációnak hívják. És ez több száz négyzetkilométer (négyzet mérföld) egy fosszilis vadász paradicsoma. Az erózió feltárta a dinoszaurusz csontokat. Néhány ki a földből, készen áll a pengetésre és tanulmányozásra.
Robert DePalma paleontológus a floridai Palm Beach Természettudományi Múzeumban. A száraz Hell Creek badlands-ben dolgozott, több ezer kilométerre a Chicxulub krátertől. És ott talált valami meglepőt — a cunami jeleit.
a Chicxulub-becsapódás által okozott túlméretezett szökőár bizonyítékait korábban csak a Mexikói-öböl körül találták meg. Soha nem látták ilyen messze északon vagy olyan messze a szárazföldön. De a szökőár pusztításának tünetei egyértelműek voltak-mondja DePalma. A rohanó víz üledéket dobott a tájra. A törmelék a közeli Nyugati Belső tengeri útról származott. Ez a víztest egyszer átvágta Észak-Amerikát Texastól a Jeges-tengerig.
az üledék irídiumot és üveges törmeléket tartalmazott, amelyek az ütközés által elpárologtatott kőzetből képződtek. Olyan tengeri fajok kövületeit is tartalmazta, mint a csigaszerű ammonitok. A tengerről hozták őket.
és a bizonyítékok nem álltak meg itt.
a Geológiai Társaság tavalyi ülésén DePalma a szökőár-lerakódásokban talált halfosszíliák csúszdáit húzta fel. “Ezek a holttestek” – mondta. “Ha egy csapat átsétál egy kiégett épülethez, honnan tudják, hogy a srác meghalt-e a tűz előtt vagy alatt? Szén és korom van a tüdőben. Ebben az esetben a halaknak kopoltyúik vannak, ezért ellenőriztük azokat.”
a kopoltyúkat az ütközés üvegével csomagolták. Ez azt jelenti, hogy a halak még éltek és úsztak, amikor az aszteroida becsapódott. A halak addig éltek, amíg a cunami át nem tolta a tájat. Összetörte a halakat törmelék alatt. DePalma szerint ezek a szerencsétlen halak a Chicxulub-hatás első ismert közvetlen áldozatai.
az éghajlatváltozás és az azt követő erdőirtás tovább tartott, hogy kárt okozzanak.
a halakkal teli szökőár lerakódások alatt egy másik csodálatos lelet volt: két faj dinoszaurusz nyomai. Jan Smit Földtudós az Amszterdami Vu Egyetemen, Hollandiában. “Ezek a dinoszauruszok futottak és éltek, mielőtt a cunami sújtotta őket” – mondja. “A Hell Creek teljes ökoszisztémája az utolsó pillanatig élt és rugdosott. Semmilyen módon nem volt a hanyatlás.”
a Hell Creek formáció új bizonyítékai megerősítik, hogy az akkori halálesetek nagy részét a Chicxulub-hatás okozta, állítja Smit. “99% – ban biztos voltam benne, hogy ez a hatás. És most, hogy megtaláltuk ezt a bizonyítékot, 99,5% – ig biztos vagyok benne.”
míg sok más tudós osztja Smit bizonyosságát,a növekvő frakció nem. Az új bizonyítékok alátámasztják a dinoszauruszok kihalásának alternatív hipotézisét. Bukásuk legalább részben a föld mélyéről származhatott.
halál alulról
jóval a Chicxulub becsapódása előtt egy másik katasztrófa volt folyamatban a bolygó másik oldalán. Akkoriban India volt a saját szárazföldje Madagaszkár közelében (a mai Afrika keleti partjainál). A Dekkáni vulkánkitörések végül mintegy 1,3 millió köbkilométer (300 000 köbkilométer) olvadt kőzetet és törmeléket bocsátanak ki. Ez több mint elegendő anyag ahhoz, hogy Alaszkát a világ legmagasabb felhőkarcolójának magasságába temesse. A hasonló vulkáni kiáramlások által kibocsátott gázok más jelentős kihalási eseményekhez kapcsolódtak.
a kutatók meghatározták a Deccan lávafolyásokba ágyazott kristályok korát. Ezek azt mutatják, hogy a kitörések többsége nagyjából 250 000 évvel a Chicxulub-hatás előtt kezdődött. És körülbelül 500 000 évvel azután is folytatódtak. Ez azt jelenti, hogy a kitörések a kihalások magasságában tomboltak.
ez az új idővonal hitelt ad azoknak, akik kételkednek abban, hogy a Chicxulub-hatás volt a kihalási esemény fő oka.
“a Dekkáni vulkanizmus sokkal veszélyesebb a földi életre, mint egy becsapódás” – mondja Gerta Keller. Paleontológus A New Jersey-i Princeton Egyetemen. A legújabb kutatások azt mutatják, hogy mennyire káros. Ugyanúgy, ahogy az irídium a Chicxulub-ütközésből származó esést jelzi, a Deccan vulkanizmusnak saját hívókártyája van. Ez a higany elem.
a legtöbb higany a környezetben vulkánokból származik. A nagy kitörések rengeteg elemet köhögnek fel. Deccan sem volt kivétel. A Dekkán-kitörések nagy része összesen 99-178 millió tonna (körülbelül 109-196 millió amerikai rövid tonna) higanyt bocsátott ki. A Chicxulub ennek csak egy töredékét adta ki.
minden, ami a Merkúr nyomot hagyott. Délnyugat-Franciaországban és máshol is felbukkan. Egy kutatócsoport sok higanyt fedezett fel, például, az ütközés előtt lerakódott üledékben. Ugyanezek az üledékek egy másik nyomot is tartottak — a dinoszaurusz korokból származó Plankton (kis úszó tengeri élőlények) megkövesedett héját. Az egészséges kagylóktól eltérően ezek a példányok vékonyak és repedtek. A kutatók erről a 2016. februári geológiában számoltak be.
a héjdarabok arra utalnak, hogy a Dekkán-kitörések által kibocsátott szén-dioxid miatt az óceánok túl savasak voltak egyes lények számára, mondja Thierry Adatte. Geológus a svájci Lausanne-i Egyetemen. Társszerzője volt a tanulmánynak Kellerrel.
“a túlélés nagyon nehéz volt ezeknek a fickóknak” – mondja Keller. A Plankton képezi az óceáni ökoszisztéma alapját. Hanyatlásuk megrázta az egész élelmiszer-hálót, gyanítja. (Hasonló tendencia figyelhető meg ma is, amikor a tengervíz felszívja a fosszilis tüzelőanyagok elégetéséből származó szén-dioxidot.) És ahogy a vizek savasabbá váltak, az állatoknak több energiára volt szükségük a héjuk elkészítéséhez.
bűntársak
a Dekkán-kitörések pusztítást okoztak az Antarktisz legalább egy részén. A kutatók a kontinens Seymour-szigetén található 29 kagylószerű kagylófaj héjának kémiai összetételét elemezték. A héjak vegyi anyagai a gyártásuk idején mért hőmérséklettől függően különböznek. Ez lehetővé tette a kutatók számára, hogy nagyjából összeállítsanak 3.5 millió éves rekord arról, hogyan változott az Antarktisz hőmérséklete a dinoszauruszok kihalása idején.
a Dekkán-kitörések kezdete és az ebből eredő légköri szén-dioxid-emelkedés után a helyi hőmérséklet körülbelül 7,8 C (14 F) fokot melegített. A csapat ezeket az eredményeket a 2016.júliusi Nature Communications-ben jelentette be.
körülbelül 150 000 évvel később egy második, kisebb felmelegedési szakasz egybeesett a Chicxulub hatással. Mindkét felmelegedési időszak megfelelt a sziget magas kihalási arányának.
“mindenki nem csak boldogan élt, majd bumm, ez a hatás a semmiből jött” – mondja Sierra Petersen. Geokémikus a Michigani Egyetemen, Ann Arborban. Ezen a tanulmányon is dolgozott. A növények és az állatok ” már stressz alatt voltak, és nem volt nagyszerű napjuk. És ez a hatás megtörténik, és a tetejére tolja őket ” – mondja.
mindkét katasztrofális esemény nagyban hozzájárult a kihalásokhoz. “Bármelyik kihalást okozott volna” – mondja. “De egy ilyen tömeges kihalás mindkét esemény kombinációjának köszönhető” – zárja le most.
nem mindenki ért egyet.
annak megállapítása, hogy a világ egyes részeit a Dekkán-kitörések befolyásolták a becsapódás előtt, nem elegendő annak bizonyítására, hogy akkoriban az élet összességében stresszes volt, mondja Joanna Morgan. Geofizikus a londoni Imperial College-ban Angliában. Fosszilis bizonyítékok sok területen, ő mondja, azt sugallja, hogy a tengeri élet virágzott a hatásig.
de talán nem a balszerencse volt az oka annak, hogy a dinoszauruszok egyszerre két pusztító katasztrófával szembesültek. Talán a hatás és a vulkanizmus összefügg, egyes kutatók szerint. Az ötlet nem egy kísérlet arra, hogy az impact puristák és a vulkán bhakták kedvesek legyenek. A vulkánok gyakran nagyobb földrengések után törnek ki. Ez 1960-ban történt. A Cord-Caulle kitörés Chilében két nappal a közeli 9,5-es erősségű földrengés után kezdődött. A Chicxulub — ütközés szeizmikus sokkhullámai potenciálisan még magasabbra értek-egy nagyságrendet 10 vagy több, Renne mondja.
kollégáival nyomon követte a vulkanizmus intenzitását az ütközés idején. A kitörések előtt és után megszakítás nélkül folytatódtak 91 000 évig. Renne arról számolt be, hogy tavaly áprilisban az Európai Földtudományi Unió ausztriai Bécsi ülésén. A kitörések jellege azonban a hatás előtt vagy után 50 000 éven belül megváltozott. A kitört anyag mennyisége évente 0,2-0,6 köbkilométerről (0,05-0,14 köbmérföld) ugrott. Valami biztosan megváltoztatta a vulkáni vízvezetéket, mondja.
2015-ben Renne és csapata hivatalosan felvázolta az egy-két ütés kihalási hipotézisét a Science-ben. Az ütközés sokkja megtörte a Deccan magmát körülvevő sziklát, javasolták. Ez lehetővé tette, hogy az olvadt kőzet kibővüljön, esetleg megnövelje vagy összekapcsolja a magmakamrákat. A magmában oldott gázok buborékokat képeztek. Azok a buborékok felfelé hajtották az anyagot, mint egy rázott szódásdobozban.
a hatás-vulkán kombináció mögött álló fizika nem szilárd, mondják a tudósok a vita mindkét oldalán. Ez különösen igaz, mert a Deccan és a becsapódási hely olyan távol voltak egymástól. “Ez mind találgatás és talán vágyálom” – mondja Princeton Keller.
Sean Gulick szintén nincs meggyőződve. Azt mondja, nincs bizonyíték. Geofizikus az austini Texasi Egyetemen. “Egy másik magyarázatot keresnek, amikor már nyilvánvaló” – mondja. “A hatás egyedül tette.”
az elkövetkező hónapokban és években a dinoszaurusz doomsday továbbfejlesztett számítógépes szimulációi — és a Chicxulub és a Deccan sziklák folyamatban lévő tanulmányai — tovább rázhatják a vitát. Átmenetileg, nehéz lenne végleges bűnös ítéletet hozni bármelyik vádlott gyilkosról-jósolja Renne.
mindkét esemény hasonló módon pusztította el a bolygót körülbelül ugyanabban az időben. “Már nem könnyű megkülönböztetni a kettőt” – mondja. Legalábbis egyelőre a dinoszaurusz gyilkos esete megoldatlan rejtély marad.