Chicxulub smėlio dulkių sprogimas: kaip planeta sudegė

Jie nemirė per tūkstantmečius. Jie buvo sudeginti gyvi per valandas.

Nauji modeliai ir neseniai atlikti kasinėjimai aplink Chicxulub vietą rodo žiaurų, greitą žudiką: didžiulę, mikroskopiškai smulkių uolienos dulkių skraistę, išmesta į atmosferą, kuri sulaikė smūgio šilumą ir pavertė paviršių į orkaitę. Gyvūnai, pastebėti atviroje vietoje, be urvų ir be pavėsio, buvo veikiami intensyvios terminės bangos ir, pasak tyrėjų, daugelis žuvo per maždaug dvi valandas.

Ši istorija prasideda nuo žymės akmenyje. 1980 m. Luisas ir Walteris Alvarezai susiejo globalų iridžio sluoksnį - elementą, Žemės plutoje retą, bet kosmose paplitusią - su katastrofiniu iš kosmoso kilusiu smūgiu Kreidos periodo pabaigoje. Vėliau kaltininkas buvo susietas su Chicxulub smūgiu Jukatano pusiasalyje. Apytiksliai 10–15 kilometrų pločio asteroidė smogė Žemei, išpjaudama maždaug 150 kilometrų skersmens kraterį ir išlaisvindama energiją, kuri žymiai pranoko žmogaus branduolinius ginklus.

Tas milžiniškas sprogimas padarė daugiau nei sukėlė cunamius ir išpūtė toksiškas dujas. Jis išgarino uolienas, pakeldamas į dangų ištirpintą ir išgarintą medžiagą. Kai kuri dalis kondensavosi į stiklines sferules ir vėl nukrito. Iki neseniai mokslininkai manė, kad šios sferulės ir dėl jų kilusios gaisros paaiškina didžiąją dalį tiesioginių aukų. Tačiau 2023 m. lauko darbai atskleidė itin ploną, labai smulkios, iš uolienų kilusios dulkių sluoksnį smūgio zonoje - dulkes, kurios nesusiformavo į sferules, o liko pakibusios kaip drumzla.

Brandonas Johnsonas ir kolegos vykdė atmosferos ir spinduliuotės perdavimo modeliavimą, kuris pakeitė vaizdą. Mikroninės dalelės debesys veikė kaip šilumos antklodė. Užuot leidus šilumai spinduliuotis į kosmosą, dulkės sulaikė ir nukreipė intensyvią infraraudonąją spinduliuotę atgal link žemės paviršiaus. Rezultatas: ore susidaręs dangtis, kuris dramatiškai padidino paviršinį įkaitimą. Modeliai rodo, kad gyvūnai patyrė maždaug 17 kartų didesnį terminį srautą nei tas, kuris laikomas mirtinu žmogui. Net storokia oda aprūpinti dinozaurai būtų patyrę katastrofiškus nudegimus.

Dulkės sulaikė šilumą ir pavertė planetos paviršių tvankia krosnimi.

Pasekmės buvo dvi ir įvyko greitai. Pirmiausia - svilinanti terminė banga, spinduliuojanti šiluma tokia intensyvi, kad žolės, spygliuočiai ir kerpės galėjo užsiliepsnoti, o miškai staiga imti degti. Tada, per mėnesius ir metus, tos pačios smulkios dalelės, užtemdžiusios saulės spindulius, sukėlė ilgesnį globalų aptemimą - smūgio inicijuotą „žiemą“, kuri smarkiai sutrikdė fotosintezę ir privertė išgyvenusius organizmus badauti. Jeigu kokios būtybės išsisuko nuo pradinių sudeginimų, daugelis vėliau žuvo dėl bado ir ilgalaikio įkvėptų dalelių poveikio.

Šis aspektas ypač svarbus. Dulkės nebuvo tik infraraudonąją šilumą sulaikanti uždanga; jos buvo nuodingos ir kvėpuojamos. Dalelės, maždaug 2,5 mikrono dydžio, gali prasiskverbti į plaučius ir patekti į kraują - panašiai kaip šiuolaikinės dalelės mažesnės nei 2,5 mikrono (PM2.5) nuo miškų gaisrų. Purdue universiteto tyrėjai pažymi, kad net organizmai, išgyvenę pradinį karštį, vėliau galėjo susirgti kvėpavimo sutrikimais ar patirti ilgalaikį organų pažeidimą nuo nukritusių dulkių. Tačiau modeliai rodo, kad terminė banga judėjo greičiau ir žudė spartžiau nei lėti, ilgalaikiai įkvėpimo ar bado efektai.

Dulkėmis paremta scenarijaus versija taip pat persvarsto diskusijas apie tai, kas lėmė Kreidos periodo pabaigos išnykimą. Kai kurie geologai teigė, kad masyvūs vulkaniniai reiškiniai, pavyzdžiui, Dečano trapų išsiveržimai, turėjo lemiamą reikšmę, o asteroidė tik pridėjo paskutinį smūgį. Nauji tyrimai pateikia įtikinamą argumentą, kad pats smūgis ir jo dulkių debesis galėjo sukelti beveik akimirksniu įvykusį globalų žūties epizodą, tuo tarpu vulkaniniai poveikiai, nors ir svarbūs ilgalaikėje perspektyvoje, nebūtinai buvo pagrindinis greito mirtingumo inicijuotojas, matomas fosiliniuose sluoksniuose.

Išryškėja ne vienos priežasties vaizdas, o žiauri seka: smūgis, spinduliuojanti ugnis, globalūs gaisrai, atmosferos aptemimas ir tada ekologinė griūtis. Tyrimas paskelbtas žurnale Journal of Geophysical Research: Biogeosciences ir sieja lauko įrodymus iš sferulių ir dulkių sluoksnių su fizikos pagrindu pagrįstais radiacijos ir dalelių elgsenos modeliais. Tai išnykimo portretas, užrašytas stiklo granulėmis ir smulkiomis dulkėmis - išnykimas, kuriame pats dangus tapo žudiku.

Mes vis dar kasame ieškodami daugiau užuominų. Kiekvienas Chicxulub atkastas senovinės dulkelės grūdelis padeda tikslinti to baisaus epizodo laiką, intensyvumą ir mechaniką - ir su kiekvienu mėginiu Žemės garsiausio masinio išnykimo vaizdas tampa aiškesnis.