Jak wynika z badania UCL analizującego izotopy skamieniałości morskich, dwa potężne uderzenia asteroid 35,65 miliona lat temu pozostawiły po sobie znaczne kratery, ale nie spowodowały długoterminowych zmian klimatycznych. Odkrycia podkreślają stabilność klimatu Ziemi w geologicznych skalach czasowych.
Jak wynika z nowego badania przeprowadzonego przez naukowców z UCL, dwie masywne asteroidy uderzyły w Ziemię około 35,65 miliona lat temu, ale nie spowodowały żadnych trwałych zmian w klimacie Ziemi.
Skały, obie szerokie na kilka mil, uderzyły w Ziemię w odstępie około 25 000 lat, pozostawiając krater Popigai o długości 60 mil (100 km) na Syberii w Rosji i krater o długości 40–85 km w zatoce Chesapeake w Stanach Zjednoczonych. Stany – czwarty i piąty co do wielkości znany krater asteroidowy na Ziemi.
Nowe badanie opublikowane w czasopiśmie Komunikacja Ziemia i środowiskonie znaleźli dowodów na trwałą zmianę klimatu w ciągu 150 000 lat, które nastąpiły po uderzeniu.
Rekonstrukcja starożytnych klimatów za pomocą analizy izotopów
Naukowcy wyciągnęli wnioski dotyczące przeszłego klimatu, przyglądając się izotopom (atom typy) w skamielinach maleńkich organizmów o skorupach, które żyły w tamtym czasie w morzu lub na dnie morskim. Układ izotopów odzwierciedla temperaturę wody, gdy organizmy żyły.
Współautorka, profesor Bridget Wade (UCL Earth Sciences) powiedziała: „Niezwykłe w naszych wynikach jest to, że po uderzeniach nie nastąpiła żadna rzeczywista zmiana. Spodziewaliśmy się, że izotopy przesuną się w tę czy inną stronę, wskazując cieplejsze lub chłodniejsze wody, ale tak się nie stało. Nastąpiły te duże uderzenia asteroid i w dłuższej perspektywie wydawało się, że nasza planeta funkcjonuje normalnie.
„Jednak nasze badanie nie wychwyciłoby krótkotrwałych zmian na przestrzeni dziesiątek czy setek lat, ponieważ próbki pobierano co 11 000 lat. W skali czasu ludzkiego uderzenie asteroidy byłoby katastrofą. Spowodowałyby potężną falę uderzeniową i tsunami, wybuchłyby rozległe pożary, a w powietrze wzbiłyby się duże ilości pyłu, blokując dostęp światła słonecznego.
„Badania modelowe dotyczące większego uderzenia w Chicxulub, które zabiło dinozaury, również sugerują zmianę klimatu w znacznie mniejszej skali czasowej, mniejszej niż 25 lat.
„Dlatego nadal musimy wiedzieć, co nadchodzi, i finansować misje, aby zapobiec przyszłym kolizjom”.
Zespół badawczy, w skład którego wchodzili profesor Wade i studentka nauk o Ziemi Natalie Cheng, przeanalizował izotopy w ponad 1500 skamieniałości organizmów jednokomórkowych zwanych otwornicami, zarówno tych, które żyły blisko powierzchni oceanu (otwornice planktonowe), jak i na dnie morskim (otwornice bentosowe). ).
Skamieniałości te miały od 35,5 do 35,9 milionów lat i zostały znalezione osadzone w odległości trzech metrów od rdzenia skalnego wydobytego spod Zatoki Meksykańskiej w ramach naukowego projektu Deep Sea Drilling Project.
Zakres skutków i powiązane dowody
Szacuje się, że dwie główne asteroidy, które uderzyły w tym czasie, miały średnicę 3–5 mil (5–8 km) i 3–5 km szerokości. Większy z nich, który utworzył krater Popigai, był mniej więcej tak szeroki jak wysoki jest Everest.
Oprócz tych dwóch uderzeń istniejące dowody sugerują, że w tym czasie – w późnej epoce eocenu – w Ziemię uderzyły także trzy mniejsze asteroidy, co wskazuje na zaburzenie w pasie asteroid naszego Układu Słonecznego.
Naukowcy zauważyli, że wcześniejsze badania klimatu tamtych czasów nie przyniosły jednoznacznych wniosków, a niektórzy wiązali uderzenia asteroid z przyspieszonym ochłodzeniem, a inni z epizodami wyższych temperatur.
Jednakże badania te przeprowadzono w niższej rozdzielczości, analizując próbki w odstępach dłuższych niż 11 000 lat, a ich analiza była bardziej ograniczona – na przykład gatunek otwornic bentosowych żyjących na dnie morskim.
Nowe badanie, wykorzystując skamieliny żyjące na różnych głębokościach oceanów, zapewnia pełniejszy obraz reakcji oceanów na zdarzenia uderzeniowe.
Naukowcy przyjrzeli się izotopom węgla i tlenu w wielu gatunkach otwornic planktonowych i bentosowych.
Odkryli zmiany w izotopach około 100 000 lat przed dwoma uderzeniami asteroid, co sugeruje ocieplenie się o około 2 stopnie C na powierzchni oceanu i ochłodzenie o 1 stopień C w głębokiej wodzie. Nie stwierdzono jednak żadnych zmian w czasie uderzenia ani później.
W skale badacze znaleźli także dowody dwóch głównych uderzeń w postaci tysięcy maleńkich kropelek szkła, czyli krzemionki. Powstają one po wyparowaniu skał zawierających krzemionkę przez asteroidę. Krzemionka przedostaje się do atmosfery, ale po ochłodzeniu zestala się w kropelki.
Współautorka i absolwentka nauk o Ziemi, Natalie Cheng, powiedziała: „Biorąc pod uwagę, że uderzenie w Chicxulub prawdopodobnie doprowadziło do poważnego wymierania, byliśmy ciekawi, czy to, co pojawiło się jako seria znacznych uderzeń asteroid w eocenie, spowodowało również długotrwałe zmiany klimatyczne . Z zaskoczeniem odkryliśmy, że nie było znaczącej reakcji klimatu na te skutki.
„Fascynujące było odczytywanie historii klimatu Ziemi na podstawie składu chemicznego zachowanego w mikroskamieniałościach. Szczególnie interesująca była praca z wybranymi przez nas gatunkami otwornic i odkrywanie po drodze pięknych okazów mikrosfer”.
Odniesienie: „Żadne anomalie paleoklimatyczne nie są powiązane z pozaziemskimi zdarzeniami uderzeniowymi późnego eocenu”, Bridget S. Wade i Natalie KY Cheng, 4 grudnia 2024 r., Komunikacja Ziemia i środowisko.
DOI: 10.1038/s43247-024-01874-x
Badanie otrzymało dofinansowanie od brytyjskiej Rady ds. Badań nad Środowiskiem Naturalnym (NERC).
