science >> Wetenschap >  >> Natuur

Onderzoek werpt licht op oorsprong, leeftijd van enorme inslagkrater

Groenlandse ijskap vanaf 40, 000 voet. Krediet:NASA

Verborgen onder een kilometer ijs in het noordwesten van Groenland, een inslagkrater die een stad zo groot als Londen zou kunnen opslokken, Ont. is het onderwerp van veel discussie over de oorsprong en leeftijd.

Nutsvoorzieningen, De westerse planetaire wetenschapper Elizabeth Silber heeft nieuw onderzoek gepubliceerd dat suggereert dat de krater jong zou kunnen zijn - zoals kraters gaan - en gevormd is tijdens het geologische tijdperk van het Pleistoceen, tussen 11, 700 en 2,6 miljoen jaar geleden.

De inslag van de asteroïde die de Hiawatha-krater zou hebben veroorzaakt, zou zoveel warmte hebben geproduceerd dat de ijskap in vrijwel een oogwenk een enorme hoeveelheid smeltwater zou hebben vrijgegeven, " zei Silber. Ze schat dat het genoeg water zou hebben geproduceerd om Lake Tahoe te vullen, die zich uitstrekt over Californië en Nevada.

"Het is een zeldzaamheid om een ​​nieuwe inslagkrater op aarde te vinden, laat staan ​​een van deze grootte, " zei Silber, een adjunct-professor bij de afdeling aardwetenschappen van Western.

"Terwijl er tot nu toe zo'n 190 impactstructuren zijn gecatalogiseerd, deze vermeende krater is interessant omdat hij er geologisch jong en goed bewaard uitziet, en indien bevestigd, het zal een van de grootste zijn die ooit op aarde is gevonden, "zei ze. "Omdat het zich onder de ijskap verbergt, roept het de vraag op wanneer het gevormd zou kunnen zijn, en of het ijs op dat moment bestond."

De 31 kilometer brede krater kwam voor het eerst onder de aandacht van de wereld in 2018 toen een team onder leiding van de Universiteit van Kopenhagen onderzoek publiceerde dat het bestaan ​​ervan onthulde. De ontdekking leidde tot een levendig debat over de vraag of de twee kilometer brede asteroïde hem zou hebben geraakt voor of nadat de Groenlandse ijskap ongeveer 2,6 miljoen jaar geleden was gevormd.

"Omdat het zeer goed bewaard is gebleven, het wijst op een mogelijk zeer jonge leeftijd, zo jong als het begin van de Jonge Dryas-periode (tussen 11, 500 en 14, 500 jaar geleden), "zei Silber. "Of anders, ik vouw, het vertelt ons over de erosieprocessen die in dat gebied kunnen hebben plaatsgevonden."

Silber bestudeert hoe inslagkraters zich vormen op verschillende planetaire lichamen, inclusief Jupiters maan Europa, Saturnusmaan Titan, onze maan, en aarde. Ze bestudeert ook de fysica van meteoren, of vallende sterren.

Dus, ze was goed geplaatst om een ​​team samen te stellen, waaronder enkele van de onderzoekers die de eerste ontdekking deden, om licht te werpen op de vorming en ouderdom van de krater.

Het team gebruikte hydrocode-modellering, een numeriek hulpmiddel dat de fysica beschrijft achter de schokgolven die ervoor zorgen dat inslagkraters worden gevormd. De modellering houdt rekening met de samenstelling van het projectiel, doel- en impactsnelheid, evenals oppervlaktetemperatuur en andere factoren.

"Het modelleren van de vorming van inslagen in terrestrische ijskappen is nog nooit eerder gedaan, en het dient om licht te werpen op waarom de krater ongebruikelijk is in termen van morfologie en waarom de rotsachtige ejecta afwezig is in boorkernen, ' zei Silber.

Schokgolffysica gaat ervan uit dat een dergelijke grote impact een piekringbassin met een uitgesproken kraterrand zou moeten vormen als een asteroïde rechtstreeks in gesteente slaat. Maar de Hiawatha-krater heeft een centrale verhoging en een gedempte morfologie, wat betekent dat de kraterrand minder uitgesproken is. De vorming van de centrale opheffing is logisch, echter, als een asteroïde inslaat op een moment dat het land bedekt was met ijs ter hoogte van de dikte van de plaat (waarschijnlijk 1,5 tot 2 kilometer).

"De modellering laat zien dat dik bovenliggend ijs in feite dient om de vorming van een piekringbassin te dempen, "zei Silber. "Bovendien, de nabijgelegen boorkernen vertonen geen rotsachtig ejecta van de impact, en onze studie toont aan dat ijskappen de uitwerping van rotsachtig materiaal tijdens de impact belemmeren."

Hoewel het niet de focus van haar artikel was, Silber berekende enkele van de waarschijnlijke nawerkingen van een grote asteroïde die in de ijskap sloeg. Ze kwam met een dramatisch beeld:supersonische winden van 400 kilometer per uur die bomen binnen een straal van 200 kilometer omver rukken en ze ontdoen van takken en bladeren. Iedereen binnen een straal van 500 kilometer zou een witgloeiende vuurbal hebben gezien die vier keer groter leek dan de zon, ze zei.

"Vanuit wetenschappelijk oogpunt we willen weten hoe iets heeft kunnen gebeuren en hoe het de regio kan hebben beïnvloed. Ten slotte, de Chixculub-inslag, die aanzienlijk groter was dan de Hiawatha-impact, was verantwoordelijk voor het uitroeien van de dinosaurussen zo'n 65 miljoen jaar geleden."