Kamień kosmiczny, który przełamał dominację dinozaurów, mógł przejść przez planetę głębiej niż sądziliśmy.
Po przeanalizowaniu krateru po uderzeniu, które położyło kres istnieniu dinozaurów, naukowcy uważają, że obiekt uderzający w planetę mógł przejść całą skorupę ziemską. Świadczy o tym nowe badanie.
To odkrycie może rzucić światło na to, jak konsekwencje mogą zmienić oblicze planety i jak takie zderzenia mogą generować nowe siedliska na całe życie.
Komety Asteroids i czasami zderzają się z Ziemią. Jednak zmiany na powierzchni planety są w dużej mierze spowodowane erozją spowodowaną deszczem i wiatrem, a także „płytką tektoniczną, która tworzy góry i okopy oceaniczne” - powiedział współautor badania Sean Gulik, geofizyk morski z University of Texas w Austin. .
Natomiast na innych skalistych planetach Układu Słonecznego erozja i tektonika płytowa z reguły mają niewielki wpływ (jeśli taki wpływ w ogóle istnieje) na powierzchni planety. „Kluczowym czynnikiem ich zmiany są ciągłe ataki kosmiczne” - powiedział Gulik.
Naukowcy z nowego badania przyjrzeli się cechom ziemskim, aby dowiedzieć się więcej o skutkach ekspozycji występujących w innych obiektach układu słonecznego. W ich centrach duże kratery mają czasami pierścienie skalistych wzgórz. Większość tych „pierścieni szczytowych” istnieje na pozaziemskich ciałach skalistych, takich jak Księżyc lub Wenus, co komplikuje proces szczegółowej analizy tych struktur i zrozumienia ich pochodzenia. Aby dowiedzieć się więcej o pierścieniach szczytowych, naukowcy zbadali olbrzymi krater na Ziemi, który ma ponad 180 mil (180 km) i znajduje się w pobliżu miasta Chicxulub na meksykańskim półwyspie Jukatan. Ten krater powstał w wyniku epickiego upadku obiektu o wielkości około 6 mil (10 km) i prawdopodobnie przerwał istnienie dinozaurów około 65 milionów lat temu.
Naukowcy skupili się na tym kraterze, ponieważ tylko on ma nienaruszony szczytowy pierścień na planecie. Natomiast większe kratery lądowe (Sandbury w Kanadzie lub Vredefort w Południowej Afryce) są „wysoce zniszczone - żaden nie ma pierścieni szczytowych” - powiedział Gulik. - „Z drugiej strony, szczytowy pierścień Chiksuluba całkowicie zachował się”.
Struktury, które naukowcy chcieli zbadać, znajdowały się pod wodą na głębokości 18 metrów w Zatoce Meksykańskiej. Aby zebrać próbki, naukowcy przybyli na miejsce wiosną 2016 r. W „statku zniżania”, który zainstalował podpory na dnie morskim i opuścił łódź na wodę na około 50 stóp (15 m). Następnie wypuszczający statek obniżył ćwiczenia i „wywiercił krater przez dwa miesiące na głębokość 1335 metrów (4 380 stóp) pod dnem morskim” - powiedział Gulik. (Podciąganie łodzi pomaga uniknąć fal, które mogą kołysać statkiem i mocować takielunek).
W próbkach pierścienia szczytowego znaleźli granit, który został głęboko zakopany około 500 milionów lat temu. „Te skały wznosiły się na powierzchnię Ziemi w ciągu pierwszych kilku minut po uderzeniu” - powiedział Gulik. „Mówi o wysokim stopniu szoku po uderzeniu”. Po zderzeniu „ziemia tam zachowywała się jak wolno poruszający się płyn” - mówi Gulik. „Skalista asteroida stworzyła dziurę, prawdopodobnie o grubości w skorupie ziemskiej - prawie 30 km (18 mil) i 80-100 km (50-62 mil) szerokości”.
I tak jak ciecz zachowuje się, ziemia szybko zaczęła płynąć, aby wypełnić dziurę. Oznacza to, że boki krateru powinny zapaść się do wewnątrz.
„W tym samym momencie środek tej dziury zaczyna sięgać po szczyt. Na przykład, jeśli wrzucisz kamień do rzeki, zauważysz, jak w środku unosi się kropla - powiedział Gulik. „Centrum wzrosłoby aż o 15 km (9 mil) od powierzchni ziemi, a następnie stałoby się niestabilne pod względem grawitacji i upadło”.
W rezultacie proces kończy się utworzeniem pierścienia gór lub pierścieni szczytowych.
Wyniki badań potwierdzają jedną z dwóch głównych hipotez opisujących powstawanie pierścieni szczytowych. Pierwszy zakłada, że pierścienie pików występują bliżej powierzchni. Jak pokazuje uderzenie, szczyt tworzy się w środku krateru, a jego najwyższa część topi się, powodując rozproszenie materiału wzdłuż pierścienia szczytowego. Druga hipoteza sugeruje, że pierścienie szczytowe powstają w wyniku głębokiego uderzenia w cel, który jakby wykopuje ziemię.
„Okazuje się, że modele oparte na głębszym pochodzeniu zyskały prawo pierwszeństwa” - powiedział Gulik. „Odkrycia opierają się na tym, co znamy jako modele modelowania hydro używane do symulacji bomb jądrowych. Modele te naśladują asteroidę, która uderza w cel z prędkością 20 km na sekundę (44 740 mil na godzinę), co może spowodować przepływ skorupy. ” Naukowcy zauważyli, że skały z pierścieni szczytowych „radykalnie zmieniły kierunek, kiedy uderzyły” - powiedział Gulik. „Kończą się mniejszą gęstością i porowatością od 1-2% do 10%.”
Zmiany te mogą mieć kluczowe znaczenie dla ewolucji życia na Ziemi i ewentualnie na innych planetach. „Kiedy otrzymasz kamienie o 10% większej przestrzeni porów, życie mikrobiologiczne, które żyje pod powierzchnią, może znaleźć nowe siedliska już na powierzchni”, powiedział Gulik. „Będziemy badać ekosystemy, aby sprawdzić, czy możemy rozpocząć pracę z kraterami”.
