جنس سیارک قاتل دایناسور ممکن است باعث ایجاد یک دهانه مرموز در زمین شده باشد

کف اقیانوس کمتر از سطح مریخ کاوش شده است. و هنگامی که تیم دانشمندان ما اخیراً از کف دریا و رسوبات باستانی زیر آن نقشه‌برداری کردند، چیزی شبیه یک دهانه برخوردی سیارکی پیدا کردیم.

جالب اینجاست که دهانه آتشفشانی به نام “نادیر” در نزدیکی آتشفشان دریای نادر، هم سن برخورد Chicxulub است که توسط یک سیارک عظیم در پایان دوره کرتاسه، حدود 66 میلیون سال پیش، ایجاد شد که دایناسورها و بسیاری دیگر را از بین برد. گونه ها.

این یافته که در Science Advances منتشر شده است، این سوال را مطرح می کند که آیا دهانه ممکن است به نحوی به Chicxulub متصل باشد یا خیر. اگر تأیید شود، از نظر علمی عمومی نیز مورد توجه خواهد بود، زیرا یکی از تعداد بسیار کمی از برخوردهای سیارکی دریایی شناخته شده خواهد بود، و به همین دلیل بینش منحصر به فرد جدیدی از آنچه در طول چنین برخوردی اتفاق می افتد ارائه می دهد.

این دهانه با استفاده از “بازتاب لرزه ای” به عنوان بخشی از یک پروژه گسترده تر برای بازسازی جدایی زمین ساختی آمریکای جنوبی از آفریقا در دوره کرتاسه شناسایی شد. بازتاب لرزه ای به روشی مشابه داده های اولتراسوند با ارسال امواج فشار از طریق اقیانوس و کف آن و تشخیص انرژی منعکس شده به عقب عمل می کند. این داده ها به ژئوفیزیکدانان و زمین شناسان اجازه می دهد تا معماری سنگ ها و رسوبات را بازسازی کنند.

جالب اینجاست که دهانه آتشفشانی به نام “نادیر” در نزدیکی آتشفشان دریای نادر، هم سن برخورد Chicxulub است که توسط یک سیارک عظیم در پایان دوره کرتاسه، حدود 66 میلیون سال پیش، ایجاد شد که دایناسورها و بسیاری دیگر را از بین برد. گونه ها.

این یافته که در Science Advances منتشر شده است، این سوال را مطرح می کند که آیا دهانه ممکن است به نحوی به Chicxulub متصل باشد یا خیر. اگر تأیید شود، از نظر علمی عمومی نیز مورد توجه خواهد بود، زیرا یکی از تعداد بسیار کمی از برخوردهای سیارکی دریایی شناخته شده خواهد بود، و به همین دلیل بینش منحصر به فرد جدیدی از آنچه در طول چنین برخوردی اتفاق می افتد ارائه می دهد.

این دهانه با استفاده از “بازتاب لرزه ای” به عنوان بخشی از یک پروژه گسترده تر برای بازسازی جدایی زمین ساختی آمریکای جنوبی از آفریقا در دوره کرتاسه شناسایی شد. بازتاب لرزه ای به روشی مشابه داده های اولتراسوند با ارسال امواج فشار از طریق اقیانوس و کف آن و تشخیص انرژی منعکس شده به عقب عمل می کند. این داده ها به ژئوفیزیکدانان و زمین شناسان اجازه می دهد تا معماری سنگ ها و رسوبات را بازسازی کنند.

با نگاهی به این داده ها در اواخر سال 2020، با یک ویژگی بسیار غیر معمول مواجه شدیم. در میان رسوبات صاف و لایه ای فلات گینه، در غرب آفریقا، دهانه ای بزرگ به نظر می رسید که کمی کمتر از 10 کیلومتر عرض و چند صد متر عمق دارد و زیر چند صد متر رسوب مدفون شده بود.

بسیاری از ویژگی‌های آن با منشأ ضربه سازگار است، از جمله مقیاس دهانه، نسبت ارتفاع به عرض، و ارتفاع لبه دهانه. وجود رسوبات پر هرج و مرج در خارج از کف دهانه نیز به نظر می رسد “پرتاب کننده” – موادی که بلافاصله پس از برخورد از دهانه خارج می شوند.

ما فرآیندهای احتمالی دیگری را در نظر گرفتیم که می‌توانند چنین دهانه‌ای را تشکیل دهند، مانند فروپاشی یک آتشفشان زیر آب یا یک ستون (یا پوشک) نمک در زیر کف دریا. انتشار گاز انفجاری در زیر سطح نیز می تواند دلیلی باشد. اما هیچ یک از این احتمالات با زمین شناسی محلی یا هندسه دهانه همخوانی ندارد.

زلزله، انفجار هوا، فایربال و سونامی

پس از شناسایی و مشخص کردن دهانه، مدل‌های کامپیوتری برخورد ایجاد کردیم تا ببینیم آیا می‌توانیم دهانه را بازتولید کنیم و سیارک و برخورد آن را مشخص کنیم.

شبیه سازی که به بهترین شکل با شکل دهانه منطبق است، برخورد یک سیارک به قطر 400 متر با اقیانوسی به عمق 800 متر است. عواقب برخورد در اقیانوس در چنین عمق آبی چشمگیر است. این امر منجر به ایجاد یک ستون آبی به ضخامت 800 متر و همچنین تبخیر فوری سیارک و حجم قابل توجهی از رسوب می شود – با یک گلوله آتش بزرگ که صدها کیلومتر دورتر قابل مشاهده است.

امواج ضربه ای ناشی از این برخورد معادل زلزله ای به بزرگی 6.5 یا 7 ریشتر است که احتمالاً باعث رانش زمین در زیر آب در منطقه می شود. قطاری از امواج سونامی تشکیل خواهد شد.

صدای انفجار هوا از هر چیزی که در تاریخ ثبت شده روی زمین شنیده می شود، قوی تر بود. انرژی آزاد شده تقریباً هزار برابر فوران اخیر تونگا خواهد بود. همچنین ممکن است امواج فشار اتمسفر امواج سونامی را از دهانه دورتر تقویت کنند.

خویشاوند Chicxulub؟

یکی از جذاب ترین جنبه های این دهانه این است که سن آن با رویداد غول پیکر Chicxulub، به اضافه یا منهای یک میلیون سال، در مرز بین دوره کرتاسه و پالئوژن در 66 میلیون سال پیش است. باز هم، اگر این واقعاً یک دهانه برخوردی است، آیا ارتباطی بین آنها وجود دارد؟

ما سه ایده در مورد ارتباط احتمالی آنها داریم. اولین مورد این است که آنها ممکن است از شکسته شدن یک سیارک والد تشکیل شده باشند، با قطعه بزرگتر منجر به رویداد Chicxulub و قطعه کوچکتر (“خواهر کوچک”) دهانه نادر را تشکیل می دهد. اگر چنین است، اثرات مخرب برخورد Chicxulub می تواند با برخورد نادیر ترکیب شود و شدت رویداد انقراض جمعی را تشدید کند.

این فروپاشی ممکن است از یک برخورد نزدیک به زمانی شکل گرفته باشد که سیارک یا دنباله دار به اندازه کافی از زمین عبور کرد تا نیروهای گرانشی آنقدر قوی را تجربه کند که آنها را از هم جدا کند. برخورد واقعی ممکن است در مدار بعدی رخ دهد.

اگرچه این احتمال برای یک سیارک سنگی کمتر است، اما این گسیختگی دقیقاً همان چیزی است که برای دنباله‌دار شومیکر-لوی 9 اتفاق افتاد که در سال 1994 با مشتری برخورد کرد، جایی که چند قطعه دنباله‌دار برای چند روز با این سیاره برخورد کردند.

احتمال دیگر این است که نادیر بخشی از یک “خوشه ضربه ای” با عمر طولانی تر باشد که در اوایل تاریخ منظومه شمسی در اثر برخورد در کمربند سیارکی شکل گرفته است. این به عنوان ارتباط فرضیه “پسر عموی کوچک” شناخته می شود.

این برخورد ممکن است بارانی از سیارک ها را به درون منظومه شمسی فرستاده باشد که ممکن است در مدت زمان طولانی تری، شاید یک میلیون سال یا بیشتر، با زمین و سایر سیارات داخلی برخورد کرده باشند. ما سابقه ای برای چنین رویدادی در دوره اردویسین – بیش از 400 میلیون سال پیش – داریم که در یک دوره زمانی کوتاه رویدادهای تأثیرگذاری متعددی رخ داد.

در نهایت، البته، این می تواند فقط یک تصادف باشد. انتظار داریم هر 700000 سال یا بیشتر، یک برخورد سیارکی به اندازه نادر اتفاق بیفتد. با این حال، در حال حاضر نمی‌توانیم به طور قطع بگوییم که دهانه نادر در اثر برخورد یک سیارک شکل گرفته است، مگر اینکه نمونه‌های فیزیکی را از کف دهانه بازیابی کنیم و مواد معدنی را شناسایی کنیم که فقط از فشارهای برخورد شدید تشکیل می‌شوند. برای این منظور، اخیراً پیشنهادی برای حفاری دهانه از طریق برنامه بین‌المللی کشف اقیانوس ارائه کرده‌ایم.

همانند فرضیه اصلی دهانه برخوردی، ما فقط می‌توانیم فرضیه‌های خواهر کوچک و پسر عموی کوچک را با تاریخ‌گذاری دقیق دهانه با استفاده از این نمونه‌ها و همچنین با جستجوی دهانه‌های نامزد دیگر با سن مشابه آزمایش کنیم.

شاید مهمتر از آن، آیا چنین اتفاقی در آینده نزدیک رخ می دهد؟ بعید است، اما اندازه سیارکی که ما مدل سازی می کنیم بسیار شبیه به سیارک Bennu است که در حال حاضر در مدار زمین است. این سیارک یکی از دو جرم خطرناک منظومه شمسی در نظر گرفته می شود که احتمال برخورد آن با زمین در چند قرن آینده یک در 1750 است.