science >> Wetenschap >  >> Natuur

Asteroïdestof gevonden in krater sluit geval van uitsterven van dinosauriërs af

Stof van de asteroïde-inslag werd de atmosfeer in geblazen waar het de zon blokkeerde en leidde tot het uitsterven van 75% van het leven, inclusief alle niet-aviaire dinosaurussen. Krediet:Willgard Krause / Pixabay

Onderzoekers geloven dat ze de zaak hebben gesloten over wat de dinosauriërs heeft gedood, hun uitsterven definitief in verband gebracht met een asteroïde die 66 miljoen jaar geleden op de aarde insloeg door een belangrijk bewijsstuk te vinden:asteroïdestof in de inslagkrater.

Dood door asteroïde in plaats van door een reeks vulkaanuitbarstingen of een andere wereldwijde ramp is sinds de jaren tachtig de leidende hypothese. toen wetenschappers asteroïdestof vonden in de geologische laag die het uitsterven van de dinosauriërs markeert. Deze ontdekking schilderde een apocalyptisch beeld van stof van de verdampte asteroïde en rotsen van inslag die rond de planeet cirkelen, de zon blokkeren en massale dood veroorzaken door een donkere, aanhoudende wereldwijde winter - allemaal voordat hij terug naar de aarde dreef om de laag te vormen die verrijkt is met asteroïde-materiaal die vandaag zichtbaar is.

In de jaren 1990, de verbinding werd versterkt met de ontdekking van een 125 mijl brede Chicxulub-inslagkrater onder de Golf van Mexico die even oud is als de rotslaag. De nieuwe studie bezegelt de deal, onderzoekers zeiden, door asteroïdestof te vinden met een bijpassende chemische vingerafdruk in die krater op de precieze geologische locatie die het tijdstip van uitsterven markeert.

"De cirkel is nu eindelijk rond, " zei Steven Goderis, hoogleraar geochemie aan de Vrije Universiteit Brussel, wie leidde de studie gepubliceerd in Wetenschappelijke vooruitgang op 24 februari.

De krater achtergelaten door de asteroïde die de dinosauriërs heeft uitgeroeid, bevindt zich op het schiereiland Yucatán en wordt Chicxulub genoemd naar een nabijgelegen stad. Een deel van de krater ligt voor de kust en een deel op het land. De krater is begraven onder vele lagen gesteente en sediment. Een missie uit 2016 onder leiding van het International Ocean Discovery Program haalde rotskernen uit het offshore-gedeelte van de krater. Krediet:de Universiteit van Texas in Austin/Jackson School of Geosciences/Google Maps

De studie is de laatste die afkomstig is van een missie van het International Ocean Discovery Program uit 2016, mede geleid door de Universiteit van Texas in Austin, die bijna 3, 000 voet rotskern uit de krater begraven onder de zeebodem. Onderzoek van deze missie heeft geholpen leemten op te vullen over de impact, de nasleep en het herstel van het leven.

Het veelbetekenende teken van asteroïdestof is het element iridium - dat zeldzaam is in de aardkorst, maar aanwezig in verhoogde niveaus in bepaalde soorten asteroïden. Een iridiumpiek in de geologische laag die over de hele wereld wordt gevonden, is hoe de asteroïde-hypothese werd geboren. In de nieuwe studie onderzoekers vonden een soortgelijke piek in een stuk rots dat uit de krater was getrokken. In de krater, de sedimentlaag die in de dagen tot jaren na de inslag is afgezet, is zo dik dat wetenschappers het stof precies twee decennia na de inslag konden dateren.

"We bevinden ons nu op het niveau van toeval dat geologisch niet gebeurt zonder oorzakelijk verband, " zei co-auteur Sean Gulick, een onderzoeksprofessor aan de UT Jackson School of Geosciences die samen met Joanna Morgan van Imperial College London de expeditie van 2016 leidde. "Het zet alle twijfels weg dat de iridium-anomalie [in de geologische laag] niet gerelateerd is aan de Chicxulub-krater."

Het stof is het enige dat overblijft van de 7 mijl brede asteroïde die miljoenen jaren geleden op de planeet insloeg. waardoor 75% van het leven op aarde uitsterft, inclusief alle nonaviaire dinosaurussen.

Sean Gulick, een onderzoeksprofessor aan de Universiteit van Texas aan de Austin Jackson School of Geosciences (rechts), en Joanna Morgan, een professor aan het Imperial College London, het onderzoeken van kernen die uit de krater zijn gehaald tijdens de onderzoeksmissie van 2016 onder leiding van het International Ocean Discovery Program. Krediet:de Universiteit van Texas in Austin / Jackson School of Geosciences

Onderzoekers schatten dat het stof dat door de inslag werd opgestuwd niet meer dan een paar decennia in de atmosfeer circuleerde - wat, Gulick wijst erop, helpt tijd hoe lang uitsterven duurde.

"Als je 66 miljoen jaar geleden een klok op uitsterven gaat zetten, je zou gemakkelijk kunnen argumenteren dat het allemaal binnen een paar decennia is gebeurd, dat is eigenlijk hoe lang het duurt voordat alles verhongert, " hij zei.

De hoogste concentraties iridium werden gevonden binnen een sectie van 5 centimeter van de rotskern die werd opgehaald uit de top van de piekring van de krater - een hoog punt in de krater dat ontstond toen rotsen terugkaatsten en vervolgens instortten door de kracht van de impact.

De iridiumanalyse is uitgevoerd door laboratoria in Oostenrijk, België, Japan en de Verenigde Staten.

"We hebben de resultaten van vier onafhankelijke laboratoria over de hele wereld gecombineerd om ervoor te zorgen dat we dit goed hebben gedaan, ' zei Goderis.

Een deel van de rotskern getrokken uit de krater achtergelaten door de asteroïde-inslag die de dinosaurussen wegvaagde. Onderzoekers vonden hoge concentraties van het element iridium - een marker voor asteroïde materiaal - in het middelste gedeelte van de kern dat een mengsel bevat van as van de inslag en oceaansediment dat gedurende tientallen jaren is afgezet. Het iridium wordt gemeten in delen per miljard. Krediet:Internationaal Ocean Discovery-programma

Naast iridium, de kratersectie vertoonde verhoogde niveaus van andere elementen die verband houden met asteroïdemateriaal. De concentratie en samenstelling van deze "asteroïde-elementen" leken op metingen uit de geologische laag op 52 locaties over de hele wereld.

De kernsectie en de geologische laag hebben ook aardgebonden elementen gemeen, inclusief zwavelhoudende verbindingen. Een studie uit 2019 wees uit dat zwavelhoudende rotsen in een groot deel van de rest van de kern ontbreken, ondanks dat ze in grote hoeveelheden aanwezig zijn in de omringende kalksteen. Dit geeft aan dat de inslag de oorspronkelijke zwavel in de atmosfeer heeft geblazen, waar het een slechte situatie misschien heeft verergerd door de wereldwijde afkoeling te verergeren en zure regen te zaaien.

Gulick en collega's van het University of Texas Institute for Geophysics en Bureau of Economic Geology - beide eenheden van de UT Jackson School - zijn van plan deze zomer terug te keren naar de krater om te beginnen met het onderzoeken van locaties in het midden, waar ze hopen een toekomstige boorinspanning te plannen om meer asteroïdemateriaal te winnen.