بازسازی جهنم؛ شهاب سنگی که دایناسورها را منقرض کرد به کجای زمین خورد و آن روز چه اتفاقی رخ داد؟

راز بقا؛ بر اساس یک مطالعه جدید، سیارک دایناسور‌کُشی (dinosaur-killing asteroid) که ۶۶ میلیون سال پیش به یوکاتان پنینسولا در شمال مکزیک برخورد کرد، مقادیر فوق‌العاده زیادی هواپخش (آئروسل) گوگرد به لایه‌های بالایی زمین فرستاد که در عمل «جلو نور خورشید را گرفت» و سال‌ها سرمایش جهانی را در پی داشت.

به گزارش راز بقا؛ مدت‌ها است که دانشمندان ذرات ریز سولفات در استراتوسفر را عامل اصلی رخداد عظیم تغییرات اقلیمی که منجر به انقراض جمعی و از بین رفتن ۷۵ درصد از حیوانات زمین شده است، دانسته‌اند، اما تاثیر دقیق گوگرد در این رخداد نامشخص باقی مانده بود.

کریستوفر جونیوم، از دانشگاه سیراکیوس، در اظهاراتی گفت: «در مورد این که چه میزان [گوگرد]به استراتوسفر رسیده است، و اثرات آن بر اوضاع زیست‌محیطی در کجا بسیار تشدید شده است، تردید وجود دارد.»

پژهشگران همچنین در پی آنند که دریابند چه چیزی واقعا موجب از بین رفتن دایناسور‌ها شده است - چه [این انقراض]پیامد مستقیم برخورد سیارک [بوده باشد]، و چه [ناشی از]فوران آتشفشان‌هایی که در آن زمان در بیشتر شبه قاره هند قرار داشتند و «تله‌های دککان» (Deccan Traps) را تشکیل می‌دادند.

در مطالعه جدیدی که در مجله مقالات آکادمی ملی علوم ایالات متحده آمریکا (PNAS) منتشر شده است، دانشمندان ارتباطی بین میزان بالای گوگرد استراتوسفر و برخورد سیارک در محلی پیدا کردند که دهانه چیکشلوب در آن شکل گرفت و مشخص شد که [این محل]سرشار از گچ، ماده معدنی سولفات، است.

دانشمندان در این مطالعه توضیح می‌دهند: «[مقادیر]غیرعادی ایزوتوپ گوگرد که به بستر‌های حاوی گدازه، درست در رسوبات فوقانی محدود می‌شوند، از نظر زمانی با دوره‌های شناخته‌شده آتشفشانی که این رخداد را نیز دربرمی‌گیرند، ارتباطی ندارند، و بیشتر بیان‌گر نقش بحث‌برانگیز تله‌های دککان در انقراض هستند.»

«بر اساس یک مطالعه، گوگرد فوران شده به استراتوسفر در اثر برخورد چیکشلوب در انقراض دایناسور‌ها نقش داشته است. به گفته دانشمندان، در جریان برخورد چیکشلوب، بیش از دو برابر ارتفاع کوه اورست ماده به بیرون پرتاب شد و در سراسر جهان پخش شد. 

هرچند برخورد‌های شهاب‌سنگ‌های دنباله‌دار و سیارک [به زمین]در تاریخ زمین متداول بوده است، دانشمندان می‌گویند که برخورد چیکشلوب منحصر به‌فرد بوده است، زیرا تعادل و موازنه بیوسفر زمین را تغییر داده است.

دانشمندان هنوز هم با مطالعه سوابق زمین‌شناسی به‌جامانده از لایه نازکی از رسوب به نام مرز کرتاسه-پالئوژن (K-Pg) که در سراسر جهان در سنگ‌های دریایی و زمینی پیدا می‌شود، دانسته‌های ارزشمندی در مورد این رخداد به دست می‌آورند.

دانشمندان در این مطالعه می‌نویسند: «برخورد چیکشلوب، [سنگ‌های]تبخیری و کربنات‌های دریایی دارای مواد آلی را تبخیر کرد و علاوه بر دی‌اکسید کربن (CO۲)، گاز‌های حاوی گوگرد، دوده و غبار را به اتمسفر وارد کرد که اثرات این [برخورد]را بالقوه تشدید کرد.»

جیمز ویت، از نویسندگان این مقاله از دانشگاه بریستول در بریتانیا، به «لایو ساینس» می‌گوید، این یافته‌ها نشان می‌دهند که «میزان گوگردی را که این برخورد سیارکی ایجاد کرده بود، دست‌کم گرفته بودیم.»

دانشمندان اشاره می‌کنند که ذرات معلق سولفات به استراتوسفر زمین منتقل شده و پرتو‌های خورشیدی ورودی را پراکنده کرده است، و شاید تا سال‌ها پس از پخش شدن توده انبوه دودی که بر اثر آن برخورد ایجاد شده بود، در مقیاس سیاره‌ای، منجر به بروز سرمای طولانی شده باشد.

دکتر جونیوم می‌گوید: «انفجار ناشی از برخورد و فروریزه‌های حاصل از آتش‌سوزی‌های گسترده، همراه با گرد وغبار‌های سنگ، دوده، و مواد فرّار پرتاب شده از دهانه [برخوردی]، خورشید را در سراسر زمین به یک دوره افول و زمستان [طولانی]ناشی از این برخورد فرو برد که شاید سال‌ها طول کشیده باشد، و منجر به انقراض شده باشد.»

محققان می‌گویند سرمای جهانی در نتیجه ذرات معلق سولفات، باران اسید سولفوریک و کاهش پوشش نوری برای فتوسنتز در پی برخورد کرتاسه-پالئوژن (K-Pg)، ممکن است بسیاری از گونه‌های روی زمین را از میان برده باشد.

بنا به گفته دانشمندان، این یافته‌ها شواهد مستقیمی از یک فرضیه همیشگی در خصوص نقش ذرات معلق سولفات در ایجاد شرایط زمستانی پس از برخورد [سیارک]و انقراض بزرگ جهانی فراهم می‌کند.

سیارک قاتل دایناسور‌ها سونامی هولناکی ایجاد کرده بود

حدود ۶۶ میلیون سال پیش، سیارکی به پهنای حدود ۶ مایل (حدود ۱۰ کیلومتر) در نزدیکی شبه جزیره یوکاتان مکزیک فعلی به آب برخورد کرد و انفجاری عظیم ایجاد کرد که شرایط اقلیمی را تغییر داد و دایناسور‌ها را کشت.

دانشمندان اینک به مدد پژوهش‌های جدید می‌دانند که برخورد چیکسولوب، نامی که با آن شناخته می‌شود، یک موج سونامی جهانی ایجاد کرد که مشابه آن از آن زمان تاکنون دیده نشده است.

پژوهشگران در مقاله جدیدی در ژورنال «ای‌جی‌یو ادونسز» منتشر شد، نوشتند: «بسته به [فرم]هندسی ساحل و امواج پیشرونده، اغلب نواحی ساحلی کمابیش زیر آب می‌روند و دچار فرسایش می‌شوند.» «هر سونامی ثبت‌شده‌ای در تاریخ در مقایسه با چنین اصابت شدیدی [در مقیاس]جهانی [یعنی برخورد چیکسولوب]، بسیار ضعیف به شمار می‌رود.» 

به گفته مولی رنجر، نویسنده اصلی و دانشجوی سابق تحصیلات تکمیلی دانشگاه میشیگان، این مطالعه جدید، نخستین مقاله داوری‌شده در مورد شبیه‌سازی [در مقیاس]جهانی از سونامی ناشی از برخورد چیکسولوب است و نشان می‌دهد که این امواج به سراسر جهان، حتی به جایی که اکنون نیوزلند نامیده می‌شود نیز رسیدند.

او گفت: «این کار نشان می‌دهد که سونامی تاثیری در مقیاس جهانی داشته است و بسیاری از خطوط ساحلی جهان، شاهد امواجی به بلندای یک متر بوده‌اند. نواحی نزدیک‌تر به محل اصابت [سیارک]، شاهد امواجی به ارتفاع بین ۳۰ تا چند صد متر بودند که به زیرآب رفتن [مناطق]زیادی از ساحل منجر شد.»

به گفته استاد علوم زمین دانشگاه میشیگان و نویسنده همکار او برایان آربیک، پژوهشگران برای شبیه‌سازی انتشار موج سونامی پس از برخورد، از چند مدل رایانه‌ای استفاده کردند.

او گفت «برای شبیه‌سازی ۱۰ دقیقه اول برخورد از مدل‌هایی استفاده شد که در آن، مواد سیارک، بستر زیرین زمین، رسوبات و اقیانوس، ده‌ها کیلومتر بالاتر از جو و (در جهت دیگر) ده‌ها کیلومتر زیر سطح زمین جابه‌جا شدند. «به عبارت دیگر، گودال بزرگی از زمین کنده شد.»

در اثر برخورد، مواد پرتاب‌شده به جو، از جمله مقدار زیادی گوگرد، اقلیم [و آب و هوا]را خنک کرد و احتمالا به انقراض کرتاسه-پالئوژن منجر شد که [در اثر آن]تقریبا سه‌چهارم گونه‌های روی زمین از جمله دایناسور‌ها از بین رفتند.

حفره بزرگ در زمین، به عرض ۱۱۰ مایل (۱۸۰ کیلومتر) و عمق ۱۲ مایل (۲۰ کیلومتر)، امواج عظیمی را به سمت بیرون راند که بستر دریا را با خود برد و [این امواج]در حوالی محل برخورد تا ارتفاع‌های بسیار زیاد بالا رفت.

دکتر آربیک گفت: «ارتفاع امواج سونامی در مناطق ساحلی نسبت به اقیانوس آزاد به‌شدت بیشتر می‌شود. ما تخمین می‌زنیم که انرژی سونامی برخوردی چیکسولوب حدود ۳۰ هزار برابر بیشتر از سونامی‌های بزرگ اخیر مانند سونامی روز بعد از کریسمس (۲۶ دسامبر) سال ۲۰۰۴ یا سونامی توهوکو در سال ۲۰۱۱ بوده است.»

این شبیه‌سازی نشان داد که امواج دور از ساحل در خلیج مکزیک می‌توانست به ارتفاع ۳۲۸ فوت (۱۰۰ متر) یا بیشتر برسد، در حالی‌که خطوط ساحلی در امتداد سواحل اقیانوس اطلس شمالی و اقیانوس آرام آمریکای جنوبی، دو اقیانوس که در آن زمان دریای آمریکای مرکزی آن‌ها را به هم وصل کرده بود، ممکن بود شاهد امواجی با ارتفاع بالاتر از ۳۲ فوت باشند. 

دکتر آربیک گفت اینکه ارتفاع چنین امواجی در زمان رسیدن به سواحل چقدر بوده و چه مقدار سیل ایجاد کرده، کار و وظیفه یک مطالعه در آینده است، اما شبیه‌سازی نشان می‌دهد که اغلب سواحل طی ۴۸ ساعت پس از برخورد، تحت تاثیر سونامی قرار گرفتند. این تیم [پژوهشی]همچنین در نمونه‌های بستر دریا، شواهدی زمین‌شناسی در پشتیبانی از اختلال‌های ناشی از عبور امواج پیدا کردند.

دکتر آربیک گفت: «ما انتظار داریم که سیل بزرگی در سراسر سواحل جهان رخ داده باشد. ما پس از مطالعه بعدی در مورد سیل ساحلی بیشتر خواهیم دانست.»

در حالی که مقاله آن‌ها به خود سیارک [عامل]برخورد چیکسولوب یا حدس و گمان فراتر از ویژگی‌های سونامی نپرداخت، اما خانم رنجر به ماموریت دارت اخیر ناسا اشاره کرد، که تلاش می‌کند مدار یک سیارک را در جریان یک اقدام تمرینی تغییر دهد. [این تمرین به منظور آمادگی برای زمانی است که]دوباره یک سیارک با قابلیت ایجاد انقراض، سیاره را تهدید کند.

او گفت: «اگر یک سیارک به اندازه چیکسولوب دوباره [به زمین]برخورد کند، پیامد‌های جهانی خواهد داشت.» «ماموریت اخیر دارت ناسا نشان می‌دهد که برخورد سیارک‌ها تهدیدی جدی است که امیدواریم بشریت بتواند از آن جلوگیری کند.»