Badania potwierdzają hipotezę uderzenia młodszego dryasu, sugerując, że fragment komety spowodował znaczące zmiany klimatyczne gatunek wymieranie 12 800 lat temu w wyniku wybuchów powietrza pod wysokim ciśnieniem i w wysokiej temperaturze, czego dowodem są materiały takie jak platyna i kwarc szokujący znalezione we wschodnich Stanach Zjednoczonych
Naukowcy odkrywają więcej dowodów na poparcie hipotezy uderzenia młodszego dryasu, która sugeruje, że fragmentaryczna kometa weszła w ziemską atmosferę 12 800 lat temu. To wydarzenie spowodowało dramatyczną zmianę klimatyczną, gwałtownie zatrzymując trend ocieplenia planety i pogrążając ją w niemal lodowcowych warunkach okresu młodszego dryasu.
Dowody kosmicznych wybuchów powietrza we wschodnich Stanach Zjednoczonych
Emerytowany profesor Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara James Kennett i jego zespół zidentyfikowali materiały – znane jako zastępcze czynniki uderzeniowe – powiązane z kosmicznym wybuchem powietrza w wielu miejscach we wschodnich Stanach Zjednoczonych, w tym w New Jersey, Maryland i Południowej Karolinie. Materiały te, takie jak platyna, mikrosfery, stopione szkło i kwarc pękany uderzeniowo, wskazują na ekstremalne ciśnienia i temperatury generowane przez to zdarzenie. Wyniki ich badań opublikowano niedawno w czasopiśmie ScienceOpen Wybuchy powietrza i kratery.
„Odkryliśmy, że ciśnienia i temperatury nie były charakterystyczne dla dużych uderzeń powodujących powstawanie kraterów, ale były zgodne z tak zwanymi wybuchami powietrza przyziemienia, które nie tworzą się zbytnio na obszarze kraterów” – powiedział Kennett.
Porównanie uderzeń niebieskich: od tunguskiej do młodszego dryasu
Ziemia jest codziennie bombardowana tonami ciał niebieskich w postaci maleńkich cząstek pyłu. Na drugim końcu skali znajdują się niezwykle rzadkie i kataklizmiczne zjawiska, takie jak wydarzenie w Chicxulub, które 65 milionów lat temu spowodowało wyginięcie dinozaurów i innych gatunków. Jego krater uderzeniowy o szerokości 150 km (93 mil) znajduje się na półwyspie Jukatan w Meksyku.
Gdzieś pośrodku znajdują się uderzenia, które nie pozostawiają kraterów na powierzchni Ziemi, ale mimo to są destrukcyjne. Fala uderzeniowa z wydarzenia w Tunguskiej w 1908 r. powaliła 2150 kilometrów kwadratowych (830 mil kwadratowych) lasu, gdy asteroida o średnicy około 40 metrów (130 stóp) zderzyła się z atmosferą prawie 10 kilometrów (6 mil) nad syberyjską tajgą.
Szacuje się, że kometa odpowiedzialna za epizod ochłodzenia Młodszego Dryasu miała 100 kilometrów szerokości, czyli była znacznie większa od obiektu Tunguska i została podzielona na tysiące kawałków. Warstwa osadów związana z podmuchem powietrza rozciąga się na dużej części półkuli północnej, ale można ją również znaleźć w miejscach na południe od równika. Warstwa ta zawiera niezwykle dużą ilość rzadkich materiałów związanych z uderzeniami kosmicznymi, takich jak iryd i platyna, oraz materiałów powstałych pod wysokim ciśnieniem i temperaturą, takich jak mikrosfery magnetyczne (schłodzone kropelki metalu), stopione szkło i nanodiamenty.
Szokowany kwarc i amorficzna krzemionka
Naukowcy są szczególnie zainteresowani obecnością kwarcu szoku, na co wskazuje wzór linii zwanych lamelami, który wykazuje naprężenia wystarczająco duże, aby odkształcić strukturę krystaliczną kwarcu, bardzo twardego materiału. Ten „creme de la crème” dowodów kosmicznych uderzeń znajduje się w kraterach uderzeniowych, jednak powiązanie szoku kwarcowego z kosmicznymi wybuchami powietrza okazało się większym wyzwaniem.
„W skrajnej formie, na przykład gdy asteroida uderza w powierzchnię Ziemi, wszystkie pęknięcia są bardzo równoległe” – wyjaśnił Kennett. W sferze kosmicznych wybuchów powietrza występują różne zmienne. „Kiedy się nad tym zastanowić, ciśnienia i temperatury powodujące te pęknięcia będą się różnić w zależności od gęstości, kąta wejścia, wysokości uderzenia i rozmiaru impaktora.
„Odkryliśmy – i to jest charakterystyczne dla warstwy uderzeniowej, zwanej granicą młodszego dryasu – że chociaż czasami w ziarnach kwarcu widzimy przykłady „tradycyjnego” kwarcu szoku z równoległymi pęknięciami, przeważnie widzimy ziarna, które nie są równoległe” – stwierdził. Pęknięcia te są widoczne w postaci nieregularnego, przypominającego pajęczynę wzoru przecinających się, wijących się linii oraz szczelin powierzchniowych i podpowierzchniowych, w przeciwieństwie do równoległych i płaskich deformacji kwarcu szokowego powstałego w wyniku uderzenia, występującego w kraterach. Naukowcy twierdzą, że te subrównoległe i subplanarne odkształcenia wynikają w dużej mierze ze stosunkowo niższych ciśnień powodowanych przez eksplozje mające miejsce nad ziemią, w przeciwieństwie do uderzeń mających kontakt z Ziemią.
To, co te osady łączy z kwarcem szoku w miejscach kraterów, to obecność w tych pęknięciach amorficznej krzemionki – stopionego szkła. A to, zdaniem naukowców, jest dowodem na połączenie ciśnienia i wysokich temperatur (wyższych niż 2000 stopni). Celsjusz), które mogło pochodzić z wybuchu bolidu na małej wysokości. Podobnie popękane ziarna kwarcu i stopione szkło odkryto w większej liczbie współczesnych próbek eksplozji naziemnych, na przykład na poligonie testowym bomby atomowej Trinity w Nowym Meksyku. Bomba o masie około 20 kiloton została zdetonowana na szczycie 30,5-metrowej wieży.
Te ziarna kwarcu poddane szokowi niższemu ciśnieniu dołączają do rosnącego zestawu wskaźników zastępczych uderzenia, które razem stanowią argument za fragmentaryczną kometą, która nie tylko spowodowała rozległe pożary, ale także nagłą zmianę klimatyczną, która doprowadziła do wyginięcia 35 rodzajów megafauny w Ameryce Północnej, takich jak jak mamuty i olbrzymie leniwce naziemne, co zdaniem badaczy doprowadziło do upadku kwitnącej kultury ludzkiej zwanej Clovis.
Zastępcze wpływy i ich znaczenie geologiczne
„Istnieje cała gama różnych kwarców szokowych, dlatego musimy przedstawić dobrze udokumentowany przypadek, że rzeczywiście mają one znaczenie dla interpretacji uderzenia kosmicznego, nawet jeśli nie odzwierciedlają tradycyjnego dużego zdarzenia polegającego na tworzeniu kraterów” – powiedział Kennett. „Pochodzą one z wybuchów powietrza przyziemionych na bardzo małych wysokościach, prawie na pewno związanych z uderzeniem komety”.
Odniesienie: „Platyna, kwarc pękany udarowo, mikrosferule i szkło stopione szeroko rozpowszechnione we wschodnich USA na początku młodszego dryasu (12,8 ka)” autorstwa Christophera R. Moore’a, Malcolma A. LeCompte, Jamesa P. Kennetta, Marka J. Brooksa, Richard B. Firestone, Andrew H. Ivester, Terry A. Ferguson, Chad S. Lane, Kimberly A. Duernberger, James K. Feathers, Charles B. Mooney, Victor Adedeji, Dale Batchelor, Michael Salmon, Kurt A. Langworthy, Joshua J. Razink, Valerie Brogden, Brian van Devener, Jesus Paulo Perez, Randy Polson, Michael Martínez-Colón, Barrett N. Rock, Marc D. Young, Gunther Kletetschka, Ted E. Bunch i Allen West, 8 maja 2024 r., Wybuchy powietrza i kratery.
DOI: 10.14293/ACI.2024.0003
