Een nieuwe studie onthult dat de Chicxulub-inslagkrater mogelijk een enorm en langlevend hydrothermisch systeem herbergde na de catastrofale impactgebeurtenis die 66 miljoen jaar geleden verband hield met het uitsterven van dinosaurussen.

De Chicxulub-inslagkrater, ongeveer 180 kilometer in diameter, is de best bewaarde grote impactstructuur op aarde en een doelwit voor verkenning van verschillende impactgerelateerde verschijnselen. in 2016, een onderzoeksteam, ondersteund door het International Ocean Discovery Program en International Continental Scientific Drilling Program, geboord in de krater, tot een diepte van 1, 335 meter (> 1 kilometer) onder de huidige zeebodem. Het team heeft rotskernmonsters gevonden die kunnen worden gebruikt om de thermische en chemische modificatie van de aardkorst als gevolg van de inslag te bestuderen. De kernmonsters tonen aan dat de krater een uitgebreid hydrothermisch systeem herbergde dat chemisch en mineralogisch meer dan 100, 000 kubieke kilometer aardkorst.

De hoofdauteur, David Kring van de Universiteiten Space Research Association bij het Lunar and Planetary Institute (LPI), verklaart, "Stel je een onderzeese Yellowstone Caldera voor, maar een die meerdere malen groter is en geproduceerd door de duizelingwekkende impactgebeurtenis die resulteerde in het uitsterven van de dinosaurussen."

Het team vond bewijs dat ondergrondse rivieren met water werden verwarmd en omhoog werden gedreven naar de grens tussen de bodem van de inslagkrater en de bodem van de Yucatán-zee. Het hete water stroomde langs de randen van een ongeveer 3 kilometer dikke poel van door impact gegenereerd magma, doorgesijpeld door gebroken gesteente, en steeg naar de zeebodem waar het uitmondde in de zee. Het warmwatersysteem was bijzonder intens in een verheven bergketen op de zeebodem die een ring met een diameter van 90 kilometer rond het midden van de krater vormt. De rotskern die uit die piekring is teruggewonnen, wordt doorgesneden door fossiele hydrothermische leidingen die zijn bekleed met veelkleurige mineralen, sommige, passend genoeg, een vurige roodoranje kleur. Bijna twee dozijn mineralen sloegen neer uit de vloeistoffen terwijl ze door de rots stroomden, ter vervanging van de originele mineralen van de rots.

De topring van de krater bestaat uit gebroken granietachtige rotsen die door de inslag van een diepte van ongeveer 10 kilometer zijn opgetild. Die rotsen zijn bedekt met poreus en doorlatend inslagpuin. Beide rotseenheden worden beïnvloed door het hydrothermale systeem. "De verandering van hete vloeistof was het krachtigst in het permeabele inslagafval, maar granaatkristallen, wijst op hoge temperaturen, werden gevonden op verschillende niveaus in de kern, ", legt voormalig LPI-postdoctoraal onderzoeker Martin Schmieder uit, die onlangs een nieuwe functie aannam aan de Neu-Ulm University in Duitsland.

Mineralen geïdentificeerd in de nieuwe rotskern geven aan dat het hydrothermale systeem aanvankelijk erg heet was met temperaturen van 300 tot 400 ° C. Dergelijke hoge temperaturen duiden erop dat het systeem lang zou hebben geduurd om af te koelen. Het team bepaalde de afkoeltijd met behulp van een geomagnetische polariteitsklok. "Onze resultaten geven aan dat kleine magnetische mineralen in de Chicxulub-krater zijn gecreëerd als gevolg van chemische reacties die worden geproduceerd door een langlevend hydrothermisch systeem. Deze mineralen lijken veranderingen in het magnetische veld van de aarde te hebben geregistreerd toen ze zich vormden. Hun magnetische geheugen suggereert dat hydrothermische activiteit in de krater bleef voor minstens 150, 000 jaar, ", zegt co-auteur Sonia Tikoo van Stanford University.

Verder bewijs voor de lange levensduur van het hydrothermale systeem komt van een abnormaal hoge concentratie mangaan in zeebodemsedimenten, het resultaat van zeebodemventilatie. Co-auteur Axel Wittmann van de Arizona State University legt uit:"Vergelijkbaar met mid-oceanische ruggen, ventilatie van mariene inslagkraters genereert hydrothermische pluimen die opgelost en langzaam oxiderend mangaan bevatten, die in vergelijking met achtergrondconcentraties tot tienvoudige verrijkingen opleverde in sedimenten na de impact gedurende 2,1 miljoen jaar bij Chicxulub."

Hoewel de expeditie het hydrothermale systeem slechts op één locatie heeft aangeboord, Kring zegt:"De resultaten suggereren dat er een ongeveer 300 kilometer lange reeks warmwateropeningen op de piekring was en extra ventilatieopeningen verspreid over de kraterbodem toen de inslagsmelt afkoelde. Belangrijk is dat dergelijke hydrothermische systemen hebben mogelijk habitats voor microbieel leven verschaft." De vulkanische hydrothermale systemen van Yellowstone zijn rijk aan microbiële organismen en impliceren dat door impact gegenereerde warmwatersystemen hetzelfde biologische potentieel hebben. Kring concludeert:"Onze studie van de rotskern van de expeditie vanuit een potentiële diepe aardse habitat levert aanvullend bewijs voor de hypothese van de oorsprong van het leven. Het leven kan zijn geëvolueerd in een inslagkrater."

De omvang en levensduur van het hydrothermale systeem van Chicxulub suggereren dat systemen die vroeg in de geschiedenis van de aarde zijn veroorzaakt, mogelijk niches voor het leven hebben opgeleverd. Duizenden van dit soort systemen werden meer dan 3,8 miljard jaar geleden geproduceerd tijdens een periode van inslagbombardementen. Terwijl elk systeem afkoelde, het zou een omgeving hebben opgeleverd die rijk is aan materialen die geschikt zijn voor thermofiele en hyperthermofiele organismen.