science >> Wetenschap >  >> Natuur

Rotsen op de inslagplaats van een asteroïde registreren de eerste dag van het uitsterven van dinosauriërs

Artist's interpretatie van de asteroïde-inslag. De asteroïde in het kunstwerk lijkt veel groter dan de 10 kilometer lange rots waarvan wetenschappers veronderstellen dat ze 66 miljoen jaar geleden de aarde trof. Hoe dan ook, het beeld verlicht mooi de warmte die wordt gegenereerd terwijl de asteroïde snel samendrukt bij een botsing en het vacuüm in zijn kielzog. Krediet:NASA/Don Davis

Toen de asteroïde die de dinosauriërs heeft uitgeroeid de planeet insloeg, de impact veroorzaakte bosbranden, veroorzaakte tsunami's en bracht zoveel zwavel in de atmosfeer dat het de zon blokkeerde, die de wereldwijde afkoeling veroorzaakte die uiteindelijk de dino's verdoemde.

Dat is het scenario dat wetenschappers hebben verondersteld. Nutsvoorzieningen, een nieuwe studie onder leiding van de Universiteit van Texas in Austin heeft dit bevestigd door hard bewijs te vinden in de honderden meters rotsen die de inslagkrater binnen de eerste 24 uur na de inslag vulden.

Het bewijs omvat stukjes houtskool, wirwar van rotsen aangevoerd door de terugstroming van de tsunami en opvallend afwezige zwavel. Ze maken allemaal deel uit van een rockplaat die de meest gedetailleerde blik tot nu toe biedt in de nasleep van de catastrofe die een einde maakte aan het tijdperk van dinosaurussen, zei Sean Gulick, een onderzoeksprofessor aan het University of Texas Institute for Geophysics (UTIG) aan de Jackson School of Geosciences.

"Het is een uitgebreide lijst van gebeurtenissen die we konden herstellen van binnen nul, " zei Gulick, die de studie leidde en mede-leider was van de wetenschappelijke boormissie van het International Ocean Discovery Program 2016 die de rotsen ophaalde van de inslaglocatie voor de kust van het schiereiland Yucatan. "Het vertelt ons over impactprocessen vanuit een ooggetuigenlocatie."

Het onderzoek is gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences op 9 september en bouwt voort op eerder werk, mede geleid en geleid door de Jackson School, waarin werd beschreven hoe de krater zich vormde en hoe het leven zich snel herstelde op de plaats van inslag. Een internationaal team van meer dan twee dozijn wetenschappers droeg bij aan dit onderzoek.

Een deel van de geboorde kernen van de rotsen die de krater vulden, achtergelaten door de asteroïde-inslag die de dinosaurussen wegvaagde. Wetenschappers vonden gesmolten en gebroken rotsen zoals zandsteen, kalksteen en graniet -- maar geen zwavelhoudende mineralen, ondanks de hoge concentratie van zwavelhoudende rotsen in het gebied. Deze bevinding suggereert dat de impact deze rotsen verdampte en sulfaataerosolen in de atmosfeer vormde, zorgt voor afkoeling op wereldschaal Krediet:International Ocean Discovery Program

Het meeste materiaal dat de krater binnen enkele uren na de inslag vulde, werd geproduceerd op de plaats van inslag of werd meegesleurd door zeewater dat terugstroomde in de krater vanuit de omringende Golf van Mexico. Op slechts één dag werd ongeveer 120 meter materiaal afgezet - een snelheid die tot de hoogste behoort die ooit in het geologische record is aangetroffen. Deze razendsnelle accumulatie betekent dat de rotsen registreren wat er in de omgeving in en rond de krater gebeurde in de minuten en uren na de inslag en aanwijzingen geven over de langdurigere effecten van de inslag die 75% van het leven op de planeet wegvaagde .

Gulick beschreef het als een kortstondige inferno op regionaal niveau, gevolgd door een lange periode van wereldwijde afkoeling.

Sean Gulick, een onderzoeksprofessor aan de Universiteit van Texas aan de Austin Jackson School of Geosciences (rechts) en hoofdauteur van de studie, met co-auteur Joanna Morgan, een professor aan het Imperial College London, op de onderzoeksexpeditie van het International Ocean Discovery Program die kernen ophaalde uit de ondergedompelde en begraven inslagkrater. Gulick en Morgan leidden samen de expeditie in 2016. Credit:The University of Texas at Austin Jackson School of Geosciences

"We hebben ze gebakken en daarna ingevroren, " zei Gulick. "Niet alle dinosaurussen stierven die dag, maar veel dinosaurussen deden dat wel."

Onderzoekers schatten de asteroïde inslag met het equivalent van 10 miljard atoombommen van de grootte die in de Tweede Wereldoorlog werd gebruikt. De ontploffing ontstak bomen en planten die duizenden kilometers verwijderd waren en veroorzaakte een enorme tsunami die zo ver landinwaarts reikte als Illinois. In de krater, onderzoekers vonden houtskool en een chemische biomarker geassocieerd met bodemschimmels in of net boven zandlagen die tekenen vertonen van afzetting door opkomend water. Dit suggereert dat het verkoolde landschap met het terugtrekkende water van de tsunami in de krater is getrokken.

Jay Melosh, een Purdue University-professor en expert op het gebied van inslagkraters, zei dat het vinden van bewijs voor natuurbranden wetenschappers helpt te weten dat hun begrip van de asteroïde-inslag op de goede weg is.

"Het was een gedenkwaardige dag in de geschiedenis van het leven, en dit is een zeer duidelijke documentatie van wat er gebeurde op Ground Zero, " zei Melosh, die niet bij dit onderzoek betrokken was.

Echter, een van de belangrijkste punten uit het onderzoek is wat er ontbrak in de kernmonsters. Het gebied rond de inslagkrater staat vol met zwavelrijke rotsen. Maar er was geen zwavel in de kern.

Die bevinding ondersteunt een theorie dat de inslag van de asteroïde de zwavelhoudende mineralen die aanwezig waren op de plaats van de inslag verdampte en deze in de atmosfeer vrijlieten, waar het grote schade aanrichtte aan het klimaat op aarde, weerkaatst zonlicht weg van de planeet en veroorzaakt wereldwijde afkoeling. Onderzoekers schatten dat er door de inslag minstens 325 miljard ton zou zijn vrijgekomen. Om dat in perspectief te plaatsen, dat is ongeveer vier ordes van grootte groter dan de zwavel die werd uitgespuwd tijdens de uitbarsting van Krakatoa in 1883 - die het klimaat op aarde gedurende vijf jaar met gemiddeld 2,2 graden Fahrenheit koelde.

Hoewel de asteroïde-inslag op regionaal niveau massavernietiging veroorzaakte, het was deze wereldwijde klimaatverandering die een massale uitsterving veroorzaakte, het doden van de dinosaurussen samen met het meeste andere leven op de planeet in die tijd.

"De echte moordenaar moet sfeervol zijn, "Zei Gulick. "De enige manier waarop je zo'n wereldwijde massa-extinctie krijgt, is een atmosferisch effect."