恐竜を殺したのは何ですか?

メキシコのユカタン半島のターコイズブルーの海の下には、ずっと前の大量殺人の場所があります。 地質学的な瞬間に、世界の動物や植物の種のほとんどは絶滅しました。 数百メートルの岩を掘削し、調査官は最終的に被告人が残した”足跡”に達しました。 その足跡は、地球の最も悪名高い宇宙岩の衝撃を示しています。

Chicxulub(CHEEK-shuh-loob)として知られている、それは恐竜キラーです。

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大規模な世界的な絶滅イベントを引き起こした小惑星の衝突は、メキシコの海岸で見つけることができます。Google Maps/UT Jackson School of Geosciences

科学者たちは、恐竜の黙示録の最も詳細なタイムラインを組み立てています。 彼らはずっと前に運命的な出来事によって残された証拠となる指紋に新鮮な精査を与えています。 衝突現場では、小惑星(または彗星)が地球の表面に衝突しました。 山はわずか数分で形成されました。 北アメリカでは、そびえ立つ津波は、瓦礫の厚い山の下に同様に植物や動物を埋めました。 ロフトされた破片は、世界中の空を暗くしました。 惑星は冷やされ、何年もそのようにとどまりました。

しかし、小惑星は単独で行動していない可能性があります。

人生はすでに困っていたかもしれません。 証拠が増えていることは、超能力共犯者を指しています。 現在のインドでの噴火は、溶融した岩と腐食性ガスを噴出しました。 これらは海を酸性化している可能性があります。 このすべては、小惑星の衝突のずっと前と後に生態系を不安定化させた可能性があります。 その衝撃の衝撃は噴火を後押ししたかもしれない、と何人かの研究者は今主張する。

より多くの手がかりが浮上しているように、いくつかは矛盾しているようです。 それは恐竜の真の殺人者—衝撃、火山活動、またはその両方—のアイデンティティをあまり明確にしていない、とPaul Renne氏は述べています。 彼はカリフォルニア州のバークレー地質時代学センターの地球科学者です。

“タイミングの理解が向上したので、詳細は解決していません”と彼は言います。 “仕事の最後の十年は、それが困難に二つの潜在的な原因を区別するために作られています。”

喫煙銃

明らかなのは、約66万年前に大規模な死滅が起こったことです。 それは白亜紀と古第三紀の間の境界を示す岩の層で見ることができます。 かつて豊富であった化石は、それ以降は岩石には現れなくなりました。 これら2つの期間(K—Pg境界と略される)の境界を越えて発見された(または発見されなかった)化石の研究は、4つの植物および動物種のうち約3つが同時期に絶滅したことを示している。 これには、猛烈なティラノサウルス-レックスから微視的なプランクトンまで、すべてが含まれていました。

今日の地球上に生きているすべてのものは、少数の幸運な生存者にその祖先をたどります。

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イリジウムが豊富な明るい色の岩層は、白亜紀と古第三紀の間の境界を示しています。 この層は、世界中の岩で見つけることができます。ユーリコ-ジンブレス/ウィキメディア-コモンズ(CC-BY-SA3.0)

長年にわたり、科学者たちは、この壊滅的なダイアウトのために多くの容疑者を非難してきました。 いくつかは、世界的な災害が襲った示唆しています。 それとも超新星が惑星を揚げたのかもしれません。 1980年に、父と息子のデュオLuisとWalter Alvarezを含む研究者のチームは、世界中の場所で多くのイリジウムを発見したと報告しました。 その要素はK-P G境界に沿って現れた。

イリジウムは地球の地殻ではまれですが、小惑星や他の宇宙岩石に豊富に含まれています。 この発見は、キラー小惑星の衝突のための最初の確かな証拠をマークしました。 しかし、クレーターがなければ、仮説は確認できませんでした。

衝撃の破片の山は、カリブ海にクレーターハンターを導いた。 アルバレスの論文の11年後、科学者達は、ついに喫煙銃―隠されたクレーター―を特定しました。

それは沿岸メキシコの町Chicxulub Puertoを一周しました。 (クレーターは実際には1970年代後半に石油会社の科学者によって発見されました。 彼らは、クレーターの180キロメートル幅の輪郭を視覚化するために、地球の重力の変化を使用していました。 その発見の言葉は、しかし、何年もクレーターハンターに到達しませんでした。)うつ病のぽっかりとした大きさに部分的に基づいて、科学者たちは影響の大きさを推定しました。 彼らは、1945年に日本の広島に投下された核爆弾の100億倍のエネルギーを放出したに違いないと考えました。

それは大きいです。

しかし、この影響が世界中でどのようにして多くの死と破壊を引き起こしたのかについての疑問は残っている。

爆発自体はインパクトシナリオでは大きな殺人者ではなかったようです。 続いたのは闇だった。

避けられない夜

地面が揺れた。 強力な突風が大気を駆け巡りました。 破片は空から雨が降った。 衝撃と結果として生じる山火事によって噴出されたすすとほこりは、空を満たしました。 そのすすとほこりは、地球全体に巨大な日光を遮る日陰のように広がり始めました。

闇はどのくらい続いたのですか? いくつかの科学者は、それが数ヶ月から数年のどこかにあると推定していました。 しかし、新しいコンピュータモデルは、研究者に何が起こったのかのより良い感覚を与えています。

それはグローバルクールダウンの長さと重大度をシミュレートしました。 そして、それは本当に劇的だったに違いない、粘土Taborを報告しています。 彼はボルダー、コロの大気研究のための国立センターで働いています。 古気候学者として、彼は古代の気候を研究しています。 そして、彼と彼の同僚は、デジタル犯罪現場のようなものを再構築しています。 これは、これまでの気候への影響の作られた最も詳細なコンピュータシミュレーションの一つでした。

シミュレーションは、スマッシュアップの前に気候を推定することから始まります。 研究者らは、古代の植物の地質学的証拠と大気中の二酸化炭素のレベルから、その気候が何であるかを決定した。 その後、すすが来る。 すすの上限の推定値は、約70億メートルトン(約77億米国のショートトン)を合計しています。 その数は、影響の大きさとグローバルな放射性降下物に基づいています。 そして、それは巨大です。 それは約211,000エンパイアステートビルの同等の重量です!

二年間、地球の表面には光が届かなかった。 地球の表面の一部ではありません! 世界の気温は摂氏16度(華氏30度)急落しました。 北極圏の氷は南に広がっています。 タボールは、2016年9月にコロラド州デンバーで、この劇的なシナリオを共有しました。 アメリカ地質学会の年次総会で。

いくつかの地域は特に激しく打撃を受けていただろう、Taborの仕事は示唆している。 赤道付近の太平洋では気温が急降下しました。 その一方で、沿岸の南極は、かろうじて冷やされました。 内陸部は一般的に沿岸部よりも悪化した。 これらの分裂は、いくつかの種や生態系が影響を風化させ、他の種が死亡した理由を説明するのに役立つだろう、とTabor氏は言う。

衝撃から6年後、日照は衝撃前の典型的な状態に戻った。 その2年後、陸地の気温は、影響の前の典型的なものよりも高いレベルに暖められました。 その後、衝撃によって空気中に投げ込まれたすべての炭素が有効になりました。 それは惑星の上に断熱毛布のように行動しました。 そして、地球は最終的に数度暖かくなりました。

冷たい闇の証拠はロックレコードにあります。 局所的な海面温度は、古代の微生物の膜中の脂質(脂肪)分子を改変した。 これらの脂質の化石化された遺跡は、温度記録を提供する、とJohan Vellekoopは報告しています。 彼はベルギーのルーヴェン大学の地質学者です。 現在のニュージャージー州の化石化された脂質は、その影響の後にそこの気温が3度C(約5度F)急落したことを示唆しています。 Vellekoopらは、2016年6月の地質学で推定値を共有した。

同様の急激な温度低下と暗くなった空は、食物網の残りの部分に栄養を与える植物や他の種を殺した、とVellekoop氏は述べています。 “ライトを暗くし、生態系全体が崩壊します。”

冷たい闇はインパクトの最も致命的な武器だった。 いくつかの不幸な生き物は、しかし、それを目撃するにはあまりにも早く死亡しました。

ストーリーは下の画像に続きます。

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恐竜は6600万年前まで地球を支配していました。 その後、彼らは惑星の種の大部分を一掃した大量絶滅で姿を消しました。レオネロ/

埋葬された生きた

古代の墓地はモンタナ、ワイオミング州、ダコタ州の帯状部分をカバーしています。 それは地獄クリーク形成と呼ばれています。 そして、それは化石ハンターの楽園の平方キロメートル(平方マイル)の数百です。 侵食は恐竜の骨を発見しました。 いくつかは地面から突き出て、摘み取られて研究される準備ができています。

ロバート-デパルマはフロリダ州のパームビーチ自然史博物館の古生物学者である。 彼はChicxulubクレーターから数千キロ(マイル)離れたdry Hell Creek badlandsで働いています。 津波の兆候—そして、そこに彼は驚くべき何かを発見しました。

チクスルブの衝撃によって発生した超巨大津波の証拠は、以前はメキシコ湾周辺でのみ発見されていた。 それはこれまでの北またはこれまでの内陸に見られていませんでした。 しかし、津波の荒廃の症状は明らかだった、とデパルマ氏は述べています。 急いで水が風景の上に堆積物を投棄した。 この破片は、近くの西部内陸水路に由来しています。 この水域は、かつてテキサスから北極海に北アメリカを横切って切断されました。

堆積物には、衝突によって蒸発した岩から形成されたイリジウムとガラス状の破片が含まれていました。 また、カタツムリのようなアンモナイトのような海の種の化石も含まれていました。 それらは、水路から運ばれていました。

そして証拠はそこで止まらなかった。

昨年の地質学会の会合で、デパルマは津波堆積物の中で発見された魚の化石のスライドを引き上げた。 “これらは死体です”と彼は言った。 “チームが燃え尽きた建物に歩いて行くと、その男が火災の前に死亡したのか、火災の間に死亡したのかをどのように知ることができますか? あなたは肺の中の炭素とすすを探します。 この場合、魚は鰓を持っているので、私たちはそれらをチェックアウトしました。”

えらには衝撃からのガラスが詰まっていた。 それは小惑星が当たったときに魚が生きていて泳いでいたことを意味します。 津波が風景を横切って押し出された瞬間まで、魚は生きていました。 それは破片の下で魚を粉砕した。 これらの不幸な魚、DePalmaは言う、Chicxulubの影響の最初の知られていた直接の犠牲者である。

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化石の椎骨(背骨の一部を構成する骨)は、地獄クリーク層の岩を突き刺します。 科学者たちは、大規模な津波が66万年前に多くの生物を殺したという証拠をこの地域で発見しました。M.Readey/ウィキメディア-コモンズ(CC-BY-SA3.0)

その後の気候変動と森林破壊は、彼らの被害を行うのに時間がかかりました。

魚で満たされた津波堆積物のすぐ下には、もう一つの驚くべき発見がありました:二つの種からの恐竜の跡。 Jan SmitはオランダのVu大学アムステルダムの地球科学者です。 「これらの恐竜は津波に襲われる前に走って生きていました」と彼は言います。 “ヘルクリークの生態系全体が生きていて、最後の瞬間まで蹴っていました。 決してそれは減少していませんでした。”

ヘルクリーク層からの新しい証拠は、当時の死亡のほとんどがChicxulubの影響によって引き起こされたことを確認している、とSmitは現在主張している。 “私はそれが影響だったことを99パーセント確信していました。 そして、この証拠を見つけたので、私は99.5パーセント確信しています。”

他の多くの科学者がSmitの確実性を共有していますが、成長している派閥はそうではありません。 新たな証拠は、恐竜の終焉のための対立仮説をサポートしています。 彼らの没落は、少なくとも部分的には地球の深部から来ている可能性があります。

下からの死

Chicxulubの衝撃のずっと前に、惑星の反対側で別の災害が進行中でした。 当時、インドはマダガスカル(現在のアフリカの東海岸の沖)の近くに独自の陸塊でした。 そこでのデカン火山噴火は、最終的には約1.3万立方キロメートル(300,000立方マイル)の溶融した岩と破片を吐き出すでしょう。 それは世界で最も高い超高層ビルの高さにアラスカを埋めるのに十分な材料以上のものです。 同様の火山噴出物によって噴出されたガスは、他の主要な絶滅イベントにリンクされています。

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デカン火山の噴火は、現在のインドにあるもので百万立方キロメートル(240,000立方マイル)以上の溶融岩や破片を噴出しました。 試合開始前からスタートし、チクセルブインパクトの後を走っていた。 彼らは恐竜の治世を終えた大量絶滅に貢献している可能性があります。Mark Richards

研究者は、デカン溶岩流に埋め込まれた結晶の年齢を決定しました。 これらは、噴火のほとんどがChicxulubの影響の約250,000年前に始まったことを示しています。 そして、彼らはそれから約500,000年まで続きました。 これは、噴火が絶滅の高さで荒れ狂っていたことを意味します。

この新しいタイムラインは、Chicxulubの影響が絶滅イベントの主な原因であったことを疑う人々に信憑性を貸します。

“デカン火山活動は、衝撃よりも地球上の生命にとって非常に危険です”とGerta Keller氏は言います。 彼女はニュージャージー州のプリンストン大学の古生物学者です。 最近の研究はどれだけ有害であるかを示しています。 イリジウムがChicxulubの影響からの放射性降下物を示すのと同じように、デカン火山活動はそれ自身のテレホンカードを持っています。 それは元素水銀です。

環境中のほとんどの水銀は火山に由来しています。 大規模な噴火は、要素のトンを咳。 デカンも例外ではなかった。 デカンの噴火の大部分は、9900万から1億7800万トン(約1億9000万から1億9600万米ドルのショートトン)の水銀を放出しました。 Chicxulubはそのほんの一部をリリースしました。

すべてのその水星はマークを残しました。 フランス南西部やその他の地域で見られる。 研究チームは、例えば、衝撃の前に敷設された堆積物中の水銀の多くを発見しました。 これらの同じ堆積物は、恐竜時代のプランクトン(小さな浮遊海の生物)の化石化された殻も同様に別の手がかりを保持していました。 健康な殻とは異なり、これらの標本は薄くて割れています。 研究者らは2016年2月の地質学でこれを報告した。

殻の破片は、デカンの噴火によって放出された二酸化炭素が海洋を一部の生き物にとって酸性にしたことを示唆している、とThierry Adatte氏は述べています。 彼はスイスのローザンヌ大学の地球科学者です。 彼はこの研究をケラーと共著した。

“これらの生き物にとって生存は非常に困難になっていました”とケラーは言います。 プランクトンは海洋生態系の基礎を形成します。 彼らの衰退は食物網全体をガラガラにした、と彼女は疑う。 (海水が化石燃料の燃焼から二酸化炭素を浸すように、同様の傾向が今日起こっています。)そして、水がより酸性になったとして、それは自分の殻を作るために動物に多くのエネルギーを取りました。

犯罪のパートナー

デカンの噴火は、少なくとも南極大陸の一部で大混乱をもたらした。 研究者らは、大陸のシーモア島にある29種のハマグリのような貝の殻の化学組成を分析しました。 殻の化学物質は、作られた時の温度によって異なります。 それは研究者がおよそ3を組み立てることを可能にしました。恐竜が絶滅した頃に南極の気温がどのように変化したかの500万年の記録。

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これらは6500万年前のCucullaea南極大陸の殻です。 彼らは絶滅イベント中の温度変化の化学的手がかりを保持しています。S.V.Petersen

デカンの噴火が始まり、大気中の二酸化炭素が上昇した後、現地の気温は約7.8℃(14°F)に上昇しました。 チームは、2016年7月のnature Communicationsでこれらの結果を報告しました。

約150,000年後、第二の、より小さな温暖化段階はChicxulubの影響と一致しました。 これらの温暖化期間の両方は、島の高い絶滅率と対応していた。

“誰もが幸せに暮らしていただけではなく、ブーム、この影響はどこからともなく出てきました”とSierra Petersen氏は言います。 彼女はアナーバーのミシガン大学の地球化学者です。 彼女はまた、この研究に取り組んだ。 植物や動物”はすでにストレスを受けていて、素晴らしい一日を過ごしていませんでした。 そして、この影響が起こり、それらを上に押し上げます”と彼女は言います。

両方の壊滅的な出来事が絶滅の主な原因でした。 “どちらかがいくつかの絶滅を引き起こしていただろう”と彼女は言う。 「しかし、そのような大量絶滅は、両方の出来事の組み合わせによるものです」と彼女は今結論づけています。

誰もが同意するわけではありません。

世界のいくつかの地域がデカンの噴火の影響を受けたことに注目し、その影響は当時の人生全体がストレスを受けていたことを示すには十分では 彼女はイギリスのインペリアル-カレッジ-ロンドンの地球物理学者である。 多くの地域の化石証拠は、海の生命が影響まで繁栄したことを示唆していると彼女は言います。

しかし、おそらく不運は恐竜が一度に二つの壊滅的な災害に遭遇した理由ではありませんでした。 たぶん影響と火山活動が関連していた、何人かの研究者は提案する。 アイデアは、インパクト純粋主義者と火山の信者が素敵に遊ぶために取得しようとする試みではありません。 火山は、多くの場合、大地震の後に噴火します。 これは1960年に起こった。 チリのコルドン・カレ噴火は、近くのマグニチュード9.5の地震の2日後に始まりました。 Chicxulubの衝撃からの地震衝撃波は、潜在的にさらに高い—マグニチュード10以上に達した、とRenneは言う。

彼と彼の同僚は、衝突時の火山活動の強さを追跡している。 それは91,000年のために中断されなかった前後の噴火。 レンヌは、昨年4月にオーストリアのウィーンで開催された欧州地球科学連合の会議で報告しました。 しかし、噴火の性質は、影響の前または後に50,000年以内に変化した。 噴火した物質の量は、毎年0.2から0.6立方キロメートル(0.05から0.14立方マイル)に急増した。 何かが火山の配管を変えたに違いない、と彼は言う。

2015年、Renneと彼のチームは、科学におけるone-two punch絶滅仮説を正式に概説しました。 衝撃の衝撃は、デカンマグマを取り囲んでいる岩を破壊した、と彼らは提案した。 それは溶融した岩が膨張し、おそらくマグマ室を拡大または結合することを可能にした。 マグマ中の溶存ガスは気泡を形成した。 それらの泡は揺さぶられたソーダ缶のように材料を上向きに推進した。

この衝突-火山コンボの背後にある物理学はしっかりしていない、議論の両側の科学者は言う。 それは特にデカンとインパクトサイトがお互いからとても離れていたので本当です。 「これはすべて当て推量であり、おそらく希望的観測です」とPrincetonのKeller氏は言います。

ショーン-グリックも納得していない。 彼は証拠がないと言います。 彼はテキサス大学オースティン校の地球物理学者です。 「すでに明らかなものがあるとき、彼らは別の説明を探しています」と彼は言います。 “影響は一人でそれをしました。”

今後数ヶ月と数年にわたって、恐竜の最後の審判の日の改善されたコンピュータシミュレーション、およびChicxulubとDeccan岩の進行中の研究は、議論をさらに揺るがす 今のところ、どちらかの被告人の殺人者に対する決定的な有罪判決は難しいだろう、とレンヌは予測する。

両方の出来事は、ほぼ同じ時期に同様の方法で惑星を荒廃させました。 「この2つを区別するのはもはや簡単ではありません」と彼は言います。 今のところ、少なくとも、恐竜キラーの場合は未解決の謎のままになります。

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