Het begin van het einde begon met hevig schudden dat gigantische golven veroorzaakte in de wateren van een binnenzee in wat nu North Dakota is.

Vervolgens, kleine glaskralen begonnen als een vogelschot uit de hemel te vallen. De regen van glas was zo hevig dat het mogelijk een groot deel van de vegetatie op het land in brand heeft gestoken. In het water, vissen hadden moeite om te ademen toen de kralen hun kieuwen verstopten.

De deinende zee veranderde in een 30-voet muur van water toen het de monding van een rivier bereikte, honderden gooien, zo niet duizenden, van zoetwatervissen - steur en peddelvissen - op een zandbank en tijdelijk de stroom van de rivier omkeren. Gestrand door het terugtrekkende water, de vissen werden bekogeld met glasparels met een diameter tot 5 millimeter, sommigen begroeven zich centimeters diep in de modder. De stortvloed van rotsen, als fijn zand, en kleine glaskralen gingen nog 10 tot 20 minuten door voordat een tweede grote golf de kust overspoelde en de vissen bedekte met grind, zand en fijn sediment, ze 66 miljoen jaar lang van de wereld af te sluiten.

Deze unieke, gefossiliseerd kerkhof - vissen op elkaar gestapeld en vermengd met verbrande boomstammen, naaldboom takken, dode zoogdieren, mosasaurus botten, insecten, het gedeeltelijke karkas van a Triceratops , mariene micro-organismen die dinoflagellaten worden genoemd en slakachtige mariene koppotigen die ammonieten worden genoemd - werden de afgelopen zes jaar door paleontoloog Robert DePalma opgegraven in de Hell Creek Formation, niet ver van Bowman, Noord-Dakota. Het bewijs bevestigt een vermoeden dat bij DePalma in zijn eerste graafseizoen in de zomer van 2013 zeurde - dat dit een moordveld was dat werd aangelegd kort na de asteroïde-inslag die uiteindelijk leidde tot het uitsterven van alle op de grond levende dinosaurussen. De impact aan het einde van het Krijt, de zogenaamde K-T-grens, uitgeroeid 75 procent van het leven op aarde.

"Dit is de eerste massale assemblage van grote organismen die iemand heeft gevonden in verband met de K-T-grens, " zei DePalma, conservator paleontologie in het Palm Beach Museum of Natural History in Florida en een doctoraalstudent aan de Universiteit van Kansas. "Op geen enkel ander K-T-grensgedeelte op aarde kun je zo'n verzameling vinden die bestaat uit een groot aantal soorten die verschillende leeftijden van organismen en verschillende levensfasen vertegenwoordigen, die allemaal tegelijk stierven, op dezelfde dag."

In een krant die volgende week in het tijdschrift verschijnt Proceedings van de National Academy of Sciences , hij en zijn Amerikaanse en Europese collega's, waaronder twee University of California, Berkeley, geologen, beschrijf de website, genaamd Tanis, en het bewijs dat het verbindt met de asteroïde of komeet die 66 miljoen jaar geleden op het schiereiland Yucatan in Mexico insloeg. Die inslag zorgde voor een enorme krater, genaamd Chicxulub, in de oceaanbodem en stuurde verdampt gesteente en kubieke mijlen asteroïdestof de atmosfeer in. De wolk omhulde uiteindelijk de aarde, het toneel vormen voor de laatste massale uitsterving van de aarde.

"Het is als een museum van het einde van het Krijt in een laag van anderhalve meter dik, " zei Mark Richards, een emeritus hoogleraar aard- en planeetwetenschappen aan de UC Berkeley, die nu provoost en hoogleraar aard- en ruimtewetenschappen is aan de Universiteit van Washington.

Richards en Walter Alvarez, een UC Berkeley Professor van de Graduate School die 40 jaar geleden voor het eerst de hypothese stelde dat een komeet- of asteroïde-inslag de massale uitsterving veroorzaakte, werden ingeschakeld door DePalma en de Nederlandse wetenschapper Jan Smit om te overleggen over de regen van glasparels en de tsunami-achtige golven die de vissen begroeven en bewaarden. de kralen, tektieten genoemd, gevormd in de atmosfeer uit gesteente dat door de inslag is gesmolten.

Tsunami versus seiche

Richards en Alvarez stelden vast dat de vis niet kon zijn gestrand en vervolgens begraven door een typische tsunami, een enkele golf die deze voorheen onbekende arm van de Western Interior Seaway niet minder dan 10 tot 12 uur na de impact zou hebben bereikt 3, 000 kilometer verderop, als het voor die tijd niet was uitgestorven. Hun redenering:de tektieten zouden binnen 45 minuten tot een uur na de inslag zijn neergedaald, niet in staat om moddergaten te creëren als de zeebodem niet al was blootgelegd.

In plaats daarvan, ze beweren, seismische golven arriveerden waarschijnlijk binnen 10 minuten na de impact van wat het equivalent zou zijn van een aardbeving met een kracht van 10 of 11, het creëren van een seiche (uitgesproken als sayh), een staande golf, in de binnenzee die lijkt op het klotsen van water in een badkuip tijdens een aardbeving. Hoewel grote aardbevingen vaak seiches veroorzaken in ingesloten wateren, ze worden zelden opgemerkt, zei Richards. De Tohoku-beving in 2011 in Japan, een magnitude 9,0, creëerde 30 minuten later zes meter hoge seiches in een Noorse fjord 8, 000 kilometer verderop.

"De seismische golven ontstaan ​​binnen negen tot tien minuten na de inslag, zodat ze een kans hadden om het water te laten klotsen voordat alle bolletjes (kleine bolletjes) uit de lucht waren gevallen, ' zei Richards. 'Deze bolletjes die binnenkwamen, maakten kraters op het oppervlak, het maken van trechters - je kunt de vervormde lagen zien in wat vroeger zachte modder was - en dan bedekte puin de bolletjes. Niemand heeft deze trechters eerder gezien."

De tektieten zouden via een ballistische baan vanuit de ruimte zijn binnengekomen, eindsnelheden bereiken van tussen de 100 en 200 mijl per uur, volgens lvarez, die decennia geleden hun reistijd schatten.

"Je kunt je voorstellen dat je daar staat en wordt bekogeld door deze glazen bollen. Ze hadden je kunnen doden, " zei Richards. Velen geloven dat de regen van puin zo intens was dat de energie bosbranden ontstak over het hele Amerikaanse continent, zo niet over de hele wereld.

"Tsunami's van de Chicxulub-inslag zijn zeker goed gedocumenteerd, maar niemand wist hoe ver zoiets zou gaan in een binnenzee, ' zei DePalma. 'Toen Mark aan boord kwam, hij ontdekte een opmerkelijk artefact - dat de binnenkomende seismische golven van de inslagplaats ongeveer op hetzelfde moment zouden zijn aangekomen als de atmosferische reistijd van de ejecta. Dat was onze grote doorbraak."

Minstens twee enorme seiches overspoelden het land, misschien 20 minuten uit elkaar, waardoor zes voet afzettingen de fossielen bedekken. Hierop ligt een kleilaag die rijk is aan iridium, een metaal dat zeldzaam is op aarde, maar gebruikelijk in asteroïden en kometen. Deze laag staat bekend als de K-T, of K-Pg grens, het einde van het Krijt en het begin van het Tertiair markeert, of Paleogeen.

Iridium

1979, Alvarez en zijn vader, Nobelprijswinnaar Luis Alvarez van UC Berkeley, waren de eersten die de betekenis erkenden van iridium dat wordt aangetroffen in 66 miljoen jaar oude gesteentelagen over de hele wereld. Ze stelden voor dat een komeet- of asteroïde-inslag verantwoordelijk was voor zowel het iridium aan de K-T-grens als de massale uitsterving.

De inslag zou het gesteente onder de zeebodem doen smelten en de asteroïde verpulveren, stof en gesmolten gesteente de stratosfeer in sturen, waar wind hen rond de planeet zou hebben gedragen en de zon maandenlang zou hebben uitgewist, zo niet jaren. Puin zou uit de lucht zijn neergedaald:niet alleen tektieten, maar ook steenpuin van de continentale korst, inclusief shocked quartz, waarvan de kristalstructuur door de inslag vervormd is.

Het iridiumrijke stof van de verpulverde meteoor zou na de inslag het laatste uit de atmosfeer zijn gevallen, het afsluiten van het Krijt.

"Toen we de impacthypothese voorstelden om het grote uitsterven te verklaren, het was alleen gebaseerd op het vinden van een afwijkende concentratie van iridium - de vingerafdruk van een asteroïde of komeet, "zei Alvarez. "Sindsdien, het bewijs is geleidelijk opgebouwd. Maar het kwam nooit bij me op dat we zo'n sterfbed zouden vinden."

De belangrijkste bevestiging van de meteoorhypothese was de ontdekking van een begraven inslagkrater, Chicxulub, in het Caribisch gebied en voor de kust van Yucatan in Mexico, dat werd gedateerd op precies de leeftijd van het uitsterven. Geschokt kwarts en glazen bolletjes werden ook wereldwijd gevonden in K-Pg-lagen. De nieuwe ontdekking in Tanis is de eerste keer dat het puin dat bij de inslag werd geproduceerd, werd gevonden samen met de dieren die in de onmiddellijke nasleep van de inslag waren gedood.

"En nu hebben we deze prachtige en volledig onverwachte plek die Robert DePalma aan het opgraven is in North Dakota, die zo rijk is aan gedetailleerde informatie over wat er is gebeurd als gevolg van de impact, " zei Alvarez. "Voor mij, het is heel spannend en bevredigend!"

Tektieten

Jan Smit, een gepensioneerde hoogleraar sedimentaire geologie van de Vrije Universiteit in Amsterdam in Nederland die wordt beschouwd als de wereldexpert op het gebied van tektieten van de impact, sloot zich aan bij DePalma om de tektieten van de Tanis-site te analyseren en te dateren. Velen werden gevonden in bijna perfecte staat ingebed in barnsteen, dat in die tijd plooibaar dennenpek was.

"Ik ging naar de site in 2015 en, voor mijn ogen, hij (DePalma) ontdekte een verkoolde boomstam of boomstam van ongeveer vier meter lang die bedekt was met barnsteen, die als een soort aerogel fungeerde en de tektieten ving toen ze naar beneden kwamen, Smit zei. "Het was een grote ontdekking, omdat de hars, de barnsteen, bedekte de tektieten volledig, en het zijn de meest ongewijzigde tektieten die ik tot nu toe heb gezien, niet 1 procent van de wijziging. We gingen met ze uit, en ze kwamen precies uit de K-T-grens."

De tektieten in de kieuwen van de vissen zijn ook een primeur.

"Peddelvissen zwemmen met open mond door het water, gapend, en in dit net, ze vangen kleine deeltjes, voedseldeeltjes, in hun kieuwen, en dan slikken ze zoals een walvishaai of een baleinwalvis, ' zei Smit. 'Ze hebben ook tektieten gevangen. Dat is op zich al een verbazingwekkend feit. Dat betekent dat de eerste directe slachtoffers van de impact deze opeenhopingen van vissen zijn."

Smit merkte ook op dat het begraven lichaam van a Triceratops en een eendenbek hadrosauriër bewijst zonder enige twijfel dat dinosaurussen nog leefden op het moment van de inslag.

"We hebben een verbazingwekkende reeks ontdekkingen die in de toekomst nog waardevoller zullen blijken te zijn, " zei Smit. "We hebben fantastische afzettingen die vanuit alle verschillende gezichtspunten moeten worden bestudeerd. En ik denk dat we de volgorde van binnenkomende ejecta van de Chicxulub-inslag tot in detail kunnen ontrafelen, wat we nooit zouden hebben kunnen doen met alle andere afzettingen rond de Golf van Mexico."

"Tot dusver, we zijn 40 jaar verder gegaan voordat zoiets als dit opdook dat heel goed uniek zou kunnen zijn, " zei Smit. "Dus, we moeten heel voorzichtig zijn met die plek, hoe we het opgraven en ervan leren. Dit is een geweldig cadeau aan het einde van mijn carrière. Walter ziet het als hetzelfde."