Χρησιμοποιώντας ένα «παλαιοθερμόμετρο», οι ερευνητές προσδιόρισαν τη θερμοκρασία του κρατήρα Τσιξουλούμπ αμέσως μετά τη δημιουργία του από τον αστεροειδή που σκότωσε τους δεινόσαυρους πριν από 66 εκατομμύρια χρόνια.
Τα πετρώματα που ελήφθησαν σε δείγμα από το εσωτερικό του κρατήρα έφθασαν στους 330 βαθμούς Κελσίου στο τέλος της Κρητιδικής περιόδου (145 έως 66 εκατομμύρια χρόνια πριν), σύμφωνα με μελέτη που δημοσιεύθηκε στις 11 Ιανουαρίου στο περιοδικό PNAS Nexus.
Η νέα έρευνα υποδηλώνει επίσης ότι η πρόσκρουση του αστεροειδούς δεν απελευθέρωσε τόσο διοξείδιο του άνθρακα όσο θεωρούνταν προηγουμένως, γεγονός που θα μπορούσε να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο οι επιστήμονες εξετάζουν το γεγονός της μαζικής εξαφάνισης που ακολούθησε.
Ο κρατήρας Τσιξουλούμπ
Ο κρατήρας Τσιξουλούμπ (Chicxulub) σχηματίστηκε όταν ένας διαστημικός βράχος πλάτους 12 χιλιομέτρων που ταξίδευε με ταχύτητα περίπου 43.000 χλμ/ώρα προσέκρουσε στη Γη, δημιουργώντας μια λεκάνη πλάτους περίπου 200 χιλιομέτρων (124 μιλίων) στο σημερινό Κόλπο του Μεξικού. Τα βίαια κύματα τσουνάμι βοήθησαν να γεμίσει το μεγαλύτερο μέρος του κρατήρα με ιζήματα μέσα σε λίγα λεπτά και ώρες μετά την πρόσκρουση και στη συνέχεια θάφτηκε κάτω από στρώματα πετρωμάτων που δημιουργήθηκαν κατά τα εκατομμύρια χρόνια που μεσολάβησαν από την πρόσκρουση.
«Δεν μπορείς να έχεις πρόσβαση τόσο εύκολα, αλλά από την άλλη πλευρά, είναι πολύ καλά διατηρημένος», δήλωσε στο Live Science ο γεωλόγος στο Université libre de Bruxelles στις Βρυξέλλες και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, Pim Kaskes. «Απλώς πρέπει να βρεις τα σωστά πετρώματα, το σωστό υλικό και να εφαρμόσεις τις κατάλληλες τεχνικές για να ξεδιαλύνεις τα μυστήριά του».
Η μελέτη
Ο Kaskes και η ομάδα του μελέτησαν δείγματα που ελήφθησαν από την περιοχή του δακτυλίου κορυφής στο κέντρο του κρατήρα πρόσκρουσης το 2016. Εφάρμοσαν στα πετρώματα θερμομετρία συσσωματωμένων ισοτόπων ανθρακικών αλάτων ή παλαιοθερμόμετρο- η μέθοδος αυτή ανακατασκευάζει αρχαίες θερμοκρασίες ανιχνεύοντας την αφθονία των βαρέων ισοτοπικών δεσμών άνθρακα-13 και οξυγόνου-18 στα ανθρακικά ορυκτά.
Η θερμοκρασία που δημιουργήθηκε αρχικά από την πρόσκρουση του αστεροειδούς θα ήταν χιλιάδες έως δεκάδες χιλιάδες βαθμούς (F ή C), αλλά ο Kaskes σημείωσε ότι δεν μπορούσαν να τη μετρήσουν, επειδή τα πετρώματα αυτά πιθανόν εξατμίστηκαν. Θα μπορούσαν, ωστόσο, να αναζητήσουν τις θερμοκρασίες που καταγράφηκαν στους βράχους αμέσως μετά την αρχική πρόσκρουση.
Η υψηλότερη θερμοκρασία (330 °C ) προήλθε από πετρώματα που συλλέχθηκαν περισσότερα από 700 μέτρα κάτω από τον πυθμένα του ωκεανού. Μετά το χτύπημα του αστεροειδούς, τα πετρώματα αυτά ήταν πολύ θερμότερα από τη μέγιστη θερμοκρασία του ωκεανού της ύστερης Κρητιδικής περιόδου (35,5 °C ) και από αυτό που θα περίμεναν οι ερευνητές από την ταφή και τη γνωστή υδροθερμική δραστηριότητα κάτω από τον κρατήρα (της τάξης των 50 έως 200 °C ), γεγονός που υποδηλώνει ότι κάτι άλλο συνέβαινε.
«Εάν έχετε θερμοκρασίες πάνω από αυτό το εύρος και οι ισοτοπικές τιμές βρίσκονται εκτός των γνωστών υδροθερμικών τιμών, γνωρίζετε πιθανότατα ότι υπήρξε άλλη διαδικασία», δήλωσε ο Kaskes.
Αυτή η διαδικασία μπορεί να ήταν η θερμική αποανθρακοποίηση και η ταχεία αντίδραση προς τα πίσω, κατά την οποία το εξαιρετικά αντιδραστικό οξείδιο του ασβεστίου (CaO) επανασυνδέεται με το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) που απελευθερώνεται από το εξατμιζόμενο πέτρωμα, σχηματίζοντας νέους κρυστάλλους ανθρακικού ασβεστίου (CaCO3), σύμφωνα με τον Kaskes.
Αν αυτό ισχύει, τότε λιγότερο διοξείδιο του άνθρακα εισήλθε στην ατμόσφαιρα μετά την πρόσκρουση του αστεροειδούς απ’ ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως, επειδή μεγάλο μέρος του επαναχρησιμοποιήθηκε γρήγορα για ανθρακικό ασβέστιο.
Λιγότερο διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα θα μπορούσε να έχει μειώσει την υπερθέρμανση του πλανήτη και την οξίνιση των ωκεανών κατά τη διάρκεια της επακόλουθης μαζικής εξαφάνισης που σκότωσε το 75% όλων των ειδών, συμπεριλαμβανομένων των μη-αβίων δεινοσαύρων, αν και οι ερευνητές εξακολουθούν να συζητούν για το πώς άλλαξε το κλίμα στο τέλος της Κρητιδικής περιόδου.
Το παλαιοθερμόμετρο που χρησιμοποιήθηκε στη νέα έρευνα ρίχνει φως στα γεγονότα πριν από 66 εκατομμύρια χρόνια. Μπορεί επίσης να εφαρμοστεί και σε άλλους κρατήρες πρόσκρουσης σε όλο τον κόσμο, ανοίγοντας ευκαιρίες για να μάθουμε περισσότερα για τα χτυπήματα αστεροειδών.
«Είχαν τεράστια επίδραση στην εξέλιξη της ζωής στον πλανήτη μας – δείτε την περίπτωση του Chicxulub», δήλωσε ο Kaskes. «Επομένως, το να γνωρίζουμε λεπτομερώς πώς λειτουργούν αυτές οι διαδικασίες είναι ζωτικής σημασίας για να κατανοήσουμε την ιστορία του πλανήτη μας και την ιστορία των ειδών μας».