Ameryka Środkowa, Chicxulub, Jukatan, geologia, krater uderzeniowy, asteroida, kometa, bolid, meteor, wielkie wymierania, zagłada dinozaurów
Chicxulub to słynny krater impaktowy, który obwiniany jest o kres panowania gadów na Ziemi. Chicxulub to jeden z nielicznych znanych i zachowanych kraterów wielopierścieniowych na Ziemi. Krater Chicxulub tylko częściowo znajduje się pod dzisiejszą powierzchnią półwyspu Jukatan. Jego pozostała część jest przykryta całunem wód Zatoki Meksykańskiej. Uderzenie asteroidy Chicxulub jest wiązane z poważnymi zmianami klimatycznymi oraz okresem jednego z pięciu wielkich wymierań w dziejach Ziemi.
Zagłada dinozaurów
Pod koniec okresu kredy (145,0 – 66,0 mln lat temu) w teren zajmowany dziś przez półwysep Jukatan uderzyła asteroida o średnicy około 10 km. W wyniku impaktu w północno-zachodniej części dzisiejszego półwyspu powstał krater uderzeniowy Chicxulub o średnicy ok. 200 km, dzisiaj ukryty pod kilometrową warstwą skał osadowych, częściowo pod wodami Zatoki Meksykańskiej. Na powierzchni półwyspu obecność krateru widoczna jest w formie tzw. Pierścienia Cenot, łuku o długości około 240 km z epicentrum w mieście Progreso. Uderzenie asteroidy przypieczętowało kres panowania gadów na Ziemi, zdaniem naukowców stając się jedną z kluczowych przyczyn jednego z pięciu największych wymierań w dziejach naszej planety.
Totalny zasięg rażenia
Materiał skalny, wyrzucony w wyniku uderzenia asteroidy Chicxulub, znajdywany jest w promieniu kolejnych 360 km, nawet w granicach dzisiejszego Belize. Warstwa irydu pochodzącego z asteroidy Chicxulub jest natomiast obecna wszędzie na Ziemi. Jest to jedyny geologiczny marker widoczny w skali całej planety, który pozwala korelować wydarzenia w geologicznej skali czasu (na Ziemi iryd jest elementem niesłychanie rzadkim, wchodząc w skład grupy platynowców, pierwiastków dość rzadko wchodzących w skład płaszcza Ziemi).
Warstwa irydu, która powstała w wyniku uderzenia asteroidy Chicxulub zalega na granicy skał pochodzących z paleogenu i kredy (K/Pg). Granica ta była kiedyś oznaczana K/T, jednak Międzynarodowa Komisja Stratygrafii (International Commision on Statigraphy) w 2008 roku zaleciła zaprzestanie wyodrębniania w badaniach dziejów Ziemi okresu znanego wcześniej jako trzeciorzęd.
Warstwie irydu na granicy K/Pg towarzyszy kwarc szokowy – zdeformowany w wyniku uderzenia wzdłuż linii, które nazywamy lamelami oraz tektyty – bryłki naturalnego szkliwa, które powstało w wyniku wyrzucenia materiału skalnego w przestrzeń kosmiczną, a następnie jego stopieniu podczas ponownego przejścia przez atmosferę.
W anomalii irydowej występuje zaskakująco dużo pyłu, co sugeruje, że impaktowi towarzyszyły rozległe pożary lasów. Z dinozaurów przetrwały jedynie te, które potrafiły latać i nie mieszkały na drzewach – dzisiaj ich potomków nazywamy ptakami. Podobną selekcję przeszły pozostałe gady, insekty i małe ssaki, z których później wyewoluowała rasa ludzka.
Alternatywne obozy zagłady
Alternatywą dla meteoru Chicxulub, jako przyczyny wielkiego wymierania na granicy kredy i paleogenu są trapy Dekanu w Indiach. Ten geologiczny dowód gigantycznych erupcji wulkanicznych pod koniec kredy sięga na ponad 3 km w głąb i pokrywa obszar 500 000 km2. Spór naukowców w tym temacie ciągnie się od około 30 lat, a zespołowi dekańskiemu przewodzi Gerta Keller, która uważa, że to wulkany były główną przyczyną zmian klimatycznych, które spowodowały piąte wielkie wymieranie. Geologicznym dowodom trudno jest zaprzeczać – oba zdarzenia niewątpliwie miały miejsce i żadne z nich nie wyklucza drugiego. Ktokolwiek wygra, losu nieszczęsnych nieptasich dinozaurów już to na pewno nie odmieni…
Chicxulub – asteroida nie kometa i krater wielopierścieniowy
Krater Chicxlulub ma 300 km średnicy i 20 km głębokości. Jego najbardziej wyraźną cechą jest pierścień o średnicy 150 km i magnetyczne anomalie. Obecne badania pozwalają określić, że asteroida nadleciała z północnego-wschodu i uderzyła w Jukatan pod kątem 45-60°. Uderzenie miało energię między 400 000 000 a 4 000 000 000 megaton.
Na podstawie morfologii krateru zakładano, że asteroida Chicxulub była kometą długookresową, składającą się w dużej mierze z lodu, wodorowęglanów i chondrytów – meteorów kamiennych zawierających okrągłe ziarna piroksenów i oliwinów. Jednak opublikowane w 2024 r. na łamach „Science” badania wskazują na chondryt węglisty, wykluczając kometę. Warstwa zalegająca na granicy K-Pg zawiera podwyższone stężenia również innych pierwiastków z grupy platynowców, nie tylko irydu. Zespół Mario Fischer-Gödde porównał izotopy rutenu z tej warstwy z innymi kraterami i na tej podstawie zasugerował asteroidę, która powstała poza orbitą Jowisza w okresie formowania Układu Słonecznego.
Kratery wielopierścieniowe to największe znane struktury pouderzeniowe. Mają one od kilkuset do nawet kilku tysięcy kilometrów średnicy. W przeciwieństwie do kraterów prostych i złożonych struktury te mają wygląd wzajemnie okalających się pierścieni. Na Ziemi są one słabo widoczne i szybko ulegają erozji w geologicznej skali czasu. W Układzie Słonecznym widać ich sporo. Jeden z najsłynniejszych to Valhalla na powierzchni Callisto, jednego z księżyców Jowisza.
Tsunami
Innym z negatywnym efektów impaktu asteroidy Chicxulub, oprócz wyrzucenia do atmosfery ton pyłu i trujących gazów oraz pożarów globalnych spowodowanych ponownym wejściem wyrzuconego materiału do atmosfery, było olbrzymie tsunami. W ciągu 24 godzin przemierzyło on Atlantyk, a w ciągu 48 godzin Indopacyfik, docierając do wybrzeży ówczesnej Azji, Australii i Afryki. Przez północny Atlantyk i południowy Pacyfik przeszła wtedy z prędkością metra na sekundę fala o wysokości 10 m.
(Range et al. 2022) na licencji CC BY 4.0
Krater Chicxulub – drugie miejsce na podium
Krater Chicxulub, nie jest największym znanym kraterem uderzeniowym na naszej planecie. Pierwsze miejsce na podium piastuje obecnie wielopierścieniowy krater Vredefort w południowej Afryce. Vredefort jest pamiątką po uderzeniu w Ziemię bolidu o średnicy 20-25 km, jakie miało miejsce 2,023 miliarda lat temu (±4 miliony lat), w orosirze, jednym z okresów paleoproterozoiku. Szacuje się, że asteroida Vredefort uderzyła w Ziemię z prędkością 15.000-25.000 m/s, prostopadle do powierzchni planety. W wyniku uderzenia powstał krater o średnicy 300 km, jednak jego jedyną dziś widoczną na powierzchni pozostałością jest 70 km pierścień wzgórz Vredefort Dome.
Vredefort jest jednym z najstarszych rozpoznawanych kraterów uderzeniowych na Ziemi. Spośród oficjalnie uznawanych przez naukę, starszy od niego o jakieś 200 mln lat może być krater Yarrabubba w Australii. Nadal trwają naukowe dyskusje na temat przypominających kratery uderzeniowe struktur: Dhala w Indiach, Maniitsoq na Grenlandii i Suavjärvi w okupowanej części niegdyś fińskiej Karelii.
Zawikłana historia odkrycia krateru Chicxulub i kres panowania gadów na Ziemi
W poszukiwaniu nafty…
Krater Chicxulub odkryli w 1978 r. geolodzy praktycy: Antonio Camargo-Zanoguera i Glen Penfield, którzy poszukiwali na dnie Zatoki Meksykańskiej złóż ropy naftowej. Pemex odrzucił ich wnioski i nakazał utajnienie części danych, ale zgodził się na zaprezentowanie podstawowych informacji na konferencji Society of Exploration Geophysicists w 1981 r. Bez rezultatu ponieważ, podobnie jak to było w przypadku krateru Barringera, naukowcy skłonni są raczej traktować poważnie wyłącznie osoby ze swojego środowiska… (Daniel Barringer ogłosił w 1906 r., że pochodzący sprzed 49 tys. lat i mający 1,5 km średnicy krater w Arizonie, jest efektem uderzenia meteorytu. Świat nauki do koncepcji Barringera przekonały nieco pierwsze testy bomb atomowych, jednak impaktowe pochodzenie obiektu potwierdził ostatecznie dopiero Eugene Shoemaker w 1960 r., znajdując pouderzeniowy kwarc szokowy).
Wielkie wymierania w historii Ziemi
Jako pierwszy koncepcję wielkich wymierań sformułował w 1813 r. francuski twórca rasizmu baron Georges Cuvier, który zwrócił uwagę, że kości mastodontów znajdowane na kontynencie Ameryki Północnej muszą pochodzić od wymarłych gatunków nie zaś dzisiejszych słoni. XIX-wieczni geolodzy wkrótce zwrócili uwagę na masowe przerwy w zapisie kopalnym, które zwolennicy katastrofizmu w geologii nazwali wielkimi wymieraniami. Dwóch największych spośród użył w 1841 r. John Phillips do podziału geologicznej historii planety na paleozoik, mezozoik i kenozoik. W II poł. XX w. Albert Oppel wpadł na kontrowersyjny pomysł, że wielkie wymierania mogły być powodowane czynnikami pozaziemskimi, nie zaś powolnymi zmianami klimatu.
W poszukiwaniu bolidu…
Dwa lata po odkryciu krateru Chicxulub przez geologów-praktyków, w 1980 r. Walter Alvarez i jego ojciec Luis Walter Alvarez, geolodzy-teoretycy, ogłosili potrzebę znalezienia krateru uderzeniowego, który mógł odpowiadać za zagładę dinozaurów. Ślady takiego uderzenia zaobserwowali oni na granicy paleogenu i kredy we Włoszech, w Danii i na Nowej Zelandii. Poszukiwali krateru o średnicy około 200 km, spowodowanego uderzeniem bolidu o średnicy 10 ±4 km. Penfield, po przeczytaniu artykułu, napisał podobno do Alvarezów, jednak nie dostał odpowiedzi…
Chicxulub – zemsta po latach
Rewolucyjny artykuł Alvarezów z 1980 r stworzył nowy paradygmat w geologii. Ścieżki geologów teoretyków i geologów praktyków jednak splatały się rzadko. Oba kratery, poszukiwany i znaleziony powiązał z sobą w jeden dopiero Alan Hildebrand w 1991 r., dzięki informacji od Carlosa Byarsa – dziennikarza, który 10 lat wcześniej opublikował artykuł, opisujący zignorowane przez naukę odkrycie Penfielda i Camarrgo. Choć miejscowością najbliższą epicentrum krateru jest raczej Progreso, Glen Penfield, w podziękowaniu za wcześniejszy ostracyzm środowiska naukowego, wybrał nazwę miejscowości Chicxulub, jako trudniejszą do wymówienia dla tych, którzy przez dekadę ignorowali jego odkrycie.
Virgil L. Sharpton, University of Alaska, Fairbanks
Krater Chicxulub to zaledwie jedna z licznych zagadek w geologicznej przeszłości naszej planety. Obecnie znamy na Ziemi jedynie 200 kraterów uderzeniowych. Pozostałe nie dotrwały do naszych czasów, albo wciąż jeszcze czekają na swoje odkrycie. W Polsce grupa kilku kraterów uderzeniowych o średnicach od 20 do 100 m i w wieku 5 tys. lat znajduje się w Morasku na obrzeżach Poznania. W maaya t’aan, języku Majów północnego Jukatanu ch’ik xulub to demoniczna pchła 😉
Wsparcie portalu Mezoameryka
Jeśli uznasz powyższe informacje za interesujące, rozważ wsparcie portalu Mezoameryka. Wierząc w powszechny i darmowy dostęp do wiedzy przez dwa lata utrzymywałem portal własnym sumptem, publikując w tym czasie ponad 150 artykułów popularnonaukowych. Z roku na rok koszty techniczne rosną i obecnie jest to już ponad 1200 zł. Dlatego zorganizowałem zbiórkę pod adresem: zrzutka.pl/tp8bu6 i zachęcam do nawet najdrobniejszych wpłat. Wspierajmy polską naukę
© Przemek A. Trześniowski | archeologia.edu.pl
Bibliografia:
Teksty źródłowe znajdują się na następnej stronie:
8 komentarzy