Egy kráterben felfedezett irídium bizonyítja, hogy kisbolygó becsapódása okozta a dinoszauruszokat elsöprő nagy kihalást

Nincsen jövőnk tudomány nélkül, nincsen Qubit nélkületek. Támogasd a munkánkat!

66 millió évvel ezelőtt bolygónk szinte minden szegletét irídiumban gazdag por borította. A földkéregben viszonylag ritka fém egy közel 12 kilométeres átmérőjű égitestből származott, amely a mai mexikói Yucatán-félszigetnél hatalmas krátert vájt bolygónk felszínébe, örökre átírva a földi élet történetét.

A kataklizma nyomait ma világszerte ez az irídiumban gazdag agyagréteg, a Kréta-Paleogén határvonal rögzíti. Ennek az „irídiumanomáliának" a vizsgálata vezette Luis és Walter Alvarezt, illetve kollégáikat, valamint tőlük független kutatókat  1980-ban arra a felismerésre, hogy a kréta végi kihalást egy kisbolygó becsapódása okozhatta. Az elmélet később Alvarez-hipotézisként vált ismertté.

Nemrég kutatók ezt az irídiumban gazdag réteget azonosították a közel 150-200 kilométer átmérőjű Chicxulub-kráterből vett mintákban. A Science Advances folyóiratban február végén közölt felfedezés szinte megkérdőjelezhetetlenné teszi, hogy a krátert létrehozó kisbolygó felelős a földi élet történetének ötödik nagy kihalásáért, és ez egybevág az egy évtizeddel ezelőtt kialakult tudományos konszenzussal, illetve az elmúlt évek szenzációs tudományos áttöréseivel.

A több mint 10 kilométer átmérőjű égitest szinte a lehető legrosszabb helyen és szögben találta el a Földet. A becsapódás az azonnali katasztrofális hatásain túl felfoghatatlan mennyiségű üledékes kőzetet vájt ki a kéregből. A belőlük felszabaduló, éghajlatot befolyásoló gázok, főként a kén-dioxid, kombinálva a becsapódást követő globális erdőtüzekből származó korommal, hirtelen globális lehűléshez, a fotoszintézis korlátozódásához és az óceánok elsavasodásához vezetett.

A 66 millió évvel ezelőtti események megértésén sokat lendített a nemzetközi óceáni felfedezési program (IODP), valamint a nemzetközi kontinentális fúrási program (ICDP) által szervezett, 2016-os expedíció. Ennek során a szakemberek több száz méter hosszú fúrási mintákat vettek, a részben a Chicxulubot borító Mexikói-öböl aljzata alól. Amint arról a Qubiten is beszámoltunk, ezek a kráterből származó, a kréta-paleogén határvonalat lefedő minták feltárták a becsapódást követő percek, órák, napok és hetek eseményeit.

A Chicxulub-kráter szerkezetének illusztrációja. A cikkben tárgyalt fúrási minta a megjelölt M0077A helyről származik.Illusztráció: Collins, G.S., Patel, N., Davison, T.M. et al. A steeply-inclined trajectory for the Chicxulub impact. Nat Commun 11, 1480 (2020).

Az új tanulmányban Steven Goderis és kollégái ezekre az eredményekre építenek a Chicxulub belső krátergyűrűjéből származó 40R-1 fúrási minta egy felsőbb rétegének tanulmányozásával. Ez a 75 centiméteres szakasz átmenetet alkot a becsapódást követő cunamik által lerakott törmelék és a később létrejött üledékes kőzetrétegek közt. Az eredmények megbízhatósága érdekében a méréseket négy független laboratórium végezte el a mintán, Ausztriában, Svédországban, Belgiumban és az Egyesült Államokban. A vizsgálatok során az átmeneti réteg tetején, a földkéreg felső rétegéhez képest közel 10-szer magasabb irídiumkoncentrációra bukkantak. Emellett más, a földkéregben ritka, de kisbolygókban nagyobb mennyiségben előforduló elemek koncentrációja, például a nikkelé is szignifikánsan magasabb volt itt, mint a környező rétegekben.

Mint Steven Goderis, a tanulmány vezető szerzője elmondta, a felfedezés egyértelműen összeköti a Chicxulub-krátert létrehozó kisbolygót a globális kréta-paleogén határvonallal és így a 66 millió évvel ezelőtti kihalással:

„Lenyűgöző, hogy ilyen magas (irídium -szerk) koncentrációkat találtunk a becsapódási struktúra belsejében. A becsapódást követő órákban és hónapokban a kráter nagyon dinamikus környezet volt, földrengésekkel és cunamikkal. Szerencsére az irídiumréteg így is meg tudott maradni. Ez egyértelműen összekapcsolja a kráter létrejöttét a tömeges kihalási eseménnyel, amely lezárta a kréta időszakot, és igazolja, hogy a kisbolygó becsapódása és a (nem-madár -szerk) dinoszauruszok kihalása vitathatatlanul összefügg egymással” – nyilatkozta a szakember.

A legnagyobb irídiumkoncentrációt a fúrási minta egy 5 centiméteres szakaszán mérték: néhol meghaladja az 1 ppb értéket (egymilliárdod rész, az irídium mennyisége egymilliárd részecskére vetítve). A mintában megfigyelt irídium, nikkel és más elemek koncentrációja alapján a kutatók a korábbi elgondolással összhangban arra jutottak, hogy a krátert létrehozó égitest egy kondritos összetételű kisbolygó lehetett. A becsapódást követően a kisbolygóból származó por a modellek szerint néhány év vagy egy-két évtized alatt hullott a felszínre, miután a Chicxulub-kráter környezete geológiailag stabilizálódott. Ez időben nagyjából egybevághat a korábbi vizsgálatok során ugyanebben a rétegben azonosított, globális erdőtüzekből származó faszénszemcsék felszínre kerülésének idejével.

Kiderült az is, hogy az élet már napokkal vagy hónapokkal a becsapódás után  visszatért a kráter környékére. A rétegben talált biomarkerek és mikrofosszíliák igazolták változatos baktériumkolóniák és planktonalkotó eukarióta egysejtűek, konkrétan páncélos ostorosok (Dinoflagellata) és likacsosházúak (Foraminifera) jelenlétét, nem sokkal a kataklizmát követően. Ez nem enyhítette az ötödik tömeges kihalás mértékét, de a kutatók szerint jól példázza az élet alkalmazkodóképességét, még rendkívül zord körülmények közt is, és felhívja a figyelmet arra, hogy a becsapódási kráterek által létrehozott tápanyagtöbblet és hőforrások különleges környezetet teremtenek az élet számára, aminek már a korai Földön is fontos szerepe lehetett. 

Járvány, klímaváltozás, forradalmak – mindez csak három dermesztő arca annak a felbolydult világnak, ami ránk vár. Lesz még neki jó pár. Ha teheted, segítsd a munkánkat, mi megháláljuk a bizalmadat, és ebben a nagy zavarodottságban hitelesen, alaposan és közérthetően magyarázzuk el, hogy a legégetőbb kérdésekre milyen válaszokat adnak a sárgolyó legnagyobb elméi. Maradj velünk. Támogatom a Qubit szerkesztőségét!

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: