science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hoe de dinosauriërs uitstierven:botsing met asteroïden veroorzaakte potentieel dodelijke vulkaanuitbarstingen

Een artistieke impressie van een asteroïde die op het punt staat de aarde te raken:het is wat er daarna gebeurt dat 66 miljoen jaar geleden had kunnen helpen de dinosaurussen uit te roeien. Krediet:Shutterstock/Mopic

Het is bijna 40 jaar geleden dat wetenschappers ontdekten wat de dinosauriërs heeft uitgeroeid:een asteroïde die de aarde raakt in de buurt van het huidige Mexico. Dat was het, althans dat dachten we.

Een artikel dat vandaag in Science is gepubliceerd, ondersteunt verder een alternatieve hypothese:dat catastrofale gebeurtenissen na de impact het einde van de dinosauriërs en vele andere vormen van leven hadden kunnen veroorzaken.

Dit bouwt voort op eerder werk – waaronder enkele die vorig jaar zijn gepubliceerd – die een verband suggereren tussen de inslag van de asteroïde, verhoogde vulkaanuitbarstingen, en de massa-extinctie.

Plotselinge impact

Terug in 1980, de Amerikaanse experimenteel natuurkundige Luis Alvarez, zijn geoloog zoon Walter en hun collega's publiceerden een invloedrijk artikel in het tijdschrift Science.

In het, ze schetsten het bewijs van een wereldwijde catastrofe, begraven in een laag verspreid over de hele planeet, ongeveer 66 miljoen jaar geleden.

Ze vonden hoge niveaus van iridium - een zeldzaam element in de aardkorst, maar gebruikelijk in meteorieten. Ze vonden geschokt kwarts - kwartskorrels met veelbetekenende breuken van de explosiegolf van de impact, evenals bewijs van gesmolten gesteente dat door de inslagexplosie is weggeslingerd.

Met de latere ontdekking van de Chicxulub-inslagkrater op het schiereiland Yucatan, Mexico, de zaak leek verzegeld.

De heerschappij van de dinosauriërs eindigde met een meteorietinslag, het einde van het Krijt markeert, en het begin van de Paleogene periode, de K-Pg-grens genoemd.

Een artistieke impressie van een asteroïde die op het punt staat de aarde te raken:het is wat er daarna gebeurt dat 66 miljoen jaar geleden had kunnen helpen de dinosaurussen uit te roeien. Krediet:Shutterstock/Mopic

Was er nog iets?

Maar binnen de aardwetenschappelijke gemeenschap, ontevredenheid bleef sudderen.

Twee van de grootste massa-extincties in het geologische record vallen beide samen met de grootste blootgestelde continentale vloedbasaltgebeurtenissen in de afgelopen 542 miljoen jaar. Ze zijn het einde van het Perm 251 miljoen jaar geleden, en - zoals de Science-paper van vandaag benadrukt - het uitsterven van dinosauriërs aan het einde van het Krijt, 66 miljoen jaar geleden.

Het toeval lijkt te groot.

Om het verband tussen vulkanisme bij overstromingen te begrijpen, meteorietinslagen en uitstervingen, tijd is alles.

in het nieuwe Wetenschap papier, een team uit de Verenigde Staten en India presenteert enkele van de meest precieze data tot nu toe voor de enorme uitbarstingen in India, in een eenheid die bekend staat als de Deccan Traps - een enorme vloedbasaltprovincie in West-India die meer dan 500, 000km 2 en is op sommige plaatsen meer dan 2 km dik.

Ze ontdekten dat de beste datum voor de Chicxulub-inslag - 66,052 miljoen jaar geleden - binnen 50 was, 000 jaar van de piekperiode van de uitbarsting van de Deccan Traps, wat betekent dat de impact, en de toename van vulkanisme, waren in wezen gelijktijdig.

Een seismische verbinding

Een verband tussen een inslag in het Caribisch gebied en vulkanisme in de Indische Oceaan lijkt misschien vaag, maar in de planetaire wetenschap zijn deze associaties niet ongewoon.

Reconstructie van de aardplaten van 66 miljoen jaar geleden. De sterren tonen de positie van de Deccan Traps in de buurt van India, en Chicxulub-impact in Mexico. Krediet:C O'Neill met behulp van GPlates (Gplates.org), Auteur verstrekt

Een dramatisch voorbeeld is het Caloris-bekken op de planeet Mercurius - een 1, 500 km brede structuur van een eerdere meteorietinslag.

Antipodaal (aan de andere kant van de planeet) is een bizarre, gebroken landschap genaamd het verstoorde terrein, die gevormd zijn door schokgolven van de inslag bij Caloris.

Dit vormt een soort precedent - een impact kan geologische veranderingen op grote afstanden veroorzaken. Maar 66 miljoen jaar geleden terug op aarde, Chicxulub en de Deccan Traps waren niet helemaal antipodaal.

De Deccan Traps ontstonden toen dat deel van wat nu India is ongeveer boven het huidige Reunion Island lag, een klein Frans eiland in de buurt van Madagaskar. Dit eiland is nog steeds vulkanisch actief, en aangedreven door dezelfde opwelling van de mantel die het Deccan-vulkanisme veroorzaakte.

Het schiereiland Yucatan, zoals veel van Amerika, beduidend dichter bij Europa lag.

Maar dat maakt misschien niet uit. Er wordt al lang gediscussieerd, sinds in ieder geval Charles Darwin in 1840, dat aardbevingen uitbarstingen kunnen veroorzaken.

De mechanismen worden niet goed begrepen. Suggesties variëren van bellenvorming in magma's, tot de ontwikkeling van breuken in de korst waardoor magma sneller kan ontsnappen.

Het is erkend, Hoewel, dat ondanks hun afstand tot aardbevingen, sommige vulkanen zijn gewoon gevoeliger voor aardbevingen dan andere, bijzonder zeer actieve vulkanen. Weinig vulkanische gebeurtenissen waren actiever dan de Deccan Traps.

Deccan Traps lavastromen in West-Ghats, Indië. Krediet:verstuiking

Verhoogde vulkanische activiteit

Op hetzelfde moment als de vulkaanuitbarsting van Deccan, het wereldwijde mid-oceanische rugsysteem in de Stille en Indische Oceaan lijkt een verhoogde activiteit te hebben ondergaan.

Gevormd wanneer twee platen uit elkaar bewegen, oceaanruggen vormen het meest uitgebreide vulkanische systeem op aarde.

Analyse van de globale zwaartekracht heeft een abnormaal dikke korst aan de K-Pg-grens aangegeven, gevormd door overmatige vulkanische activiteit. Dit effect wordt alleen gezien bij de snelst verspreidende, en dus het meest vulkanisch actief, systemen in de Stille en Indische Oceaan.

Samen, deze waarnemingen suggereren een globale puls van vulkanische input ten tijde van het massale uitsterven van het Krijt, aangedreven door de schokgolf van de Chicxulub-inslag.

Uitvegen

Hoe deze perfecte storm van natuurrampen - een botsing van asteroïden en verhoogde vulkanische activiteit - de massale uitsterving van zoveel leven op aarde heeft veroorzaakt, is op dit moment onduidelijk.

Als eerste auteur van Science paper, Courtney verstuiking, een voormalig UC Berkeley-doctoraatsstudent nu aan de Universiteit van Liverpool, VK, stelt het:"Ofwel de Deccan-uitbarstingen speelden geen rol - wat we onwaarschijnlijk achten - of er zijn veel klimaatmodificerende gassen uitgebarsten tijdens de laagste volumepuls van de uitbarstingen."

Vulkanisme kan de aarde opwarmen, door de uitbarsting van broeikasgassen zoals methaan en koolstofdioxide. Het kan, samen met effecten, koel ook de atmosfeer door zwavelaërosolen of stof toe te voegen, respectievelijk.

Gassen kunnen ook de atmosfeer bereiken door magma dat onder het oppervlak kookt, zelfs zonder uitbarstingen.

Het is niet precies duidelijk hoe al deze gecombineerd om terrestrische en mariene ecosystemen te decimeren, maar een nauwkeurige tijdlijn van gebeurtenissen is van cruciaal belang om deze interacties te ontrafelen.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.