شرح العلماء في المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي وجامعة شيكاغو كيف تشكلت بقايا تطوق العالم في أعقاب تأثير الكويكب الذي تسبب في انقراض الديناصورات. الدراسة ، التي ستنشر في عدد أبريل من مجلة الجيولوجيا ، ترسم الصورة الأكثر تفصيلاً حتى الآن للكيمياء المعقدة للكرة النارية المنتجة في التأثير.
تتكون البقايا من قطرات بحجم الرمل من سائل ساخن يتكثف من سحابة البخار التي ينتجها كويكب اصطدام قبل 65 مليون سنة. اقترح العلماء ثلاثة أصول مختلفة لهذه القطرات ، والتي يطلق عليها العلماء "الكريات". افترض بعض الباحثين أن الاحتكاك في الغلاف الجوي ذاب قطرات من الكويكب عندما اقترب من سطح الأرض. واقترح آخرون أن القطرات انبثقت من فوهة صدمة تشيككسولوب قبالة ساحل شبه جزيرة يوكاتان المكسيكية بعد اصطدام الكويكب بالأرض.
لكن التحليلات التي أجراها دينتون إيبل ، مساعد أمين عام النيازك في المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي ، ولورانس غروسمان ، أستاذ العلوم الجيوفيزيائية بجامعة شيكاغو ، تقدم أدلة جديدة على الاقتراح الثالث. وفقًا لأبحاثهم ، يجب أن تكون القطرات قد تكثفت من سحابة بخار التبريد التي أحاطت الأرض بعد الاصطدام.
استند إبل وجروسمان في استنتاجاته إلى دراسة الإسبنيل ، وهو معدن غني بالمغنيسيوم والحديد والنيكل الموجود في القطرات.
"ورقتهم تقدم مهم في فهم كيفية تشكل هذه الكريات الأثرية؟" قال فرانك كيتي ، الأستاذ المساعد للكيمياء الجيولوجية في جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس. ويظهر أن الإسبنيل يمكن أن يتشكل داخل عمود التصادم ، وهو ما جادل بعض الباحثين بأنه غير ممكن.
عندما ضرب الكويكب قبل حوالي 65 مليون سنة ، أطلق بسرعة كمية هائلة من الطاقة ، وخلق كرة نارية ارتفعت إلى داخل الستراتوسفير. "هذا التأثير العملاق لا يسحق الصخور ويذيبها فحسب ، بل يتبخر الكثير من الصخور أيضًا؟" قال غروسمان. هذا البخار ساخن للغاية ويتوسع نحو الخارج من نقطة التصادم ، والتبريد والتمدد مع تقدمه. بينما يبرد البخار يتكثف على شكل قطرات صغيرة ويمطر فوق الأرض كلها.
ثم استقر هذا المطر من القطرات المنصهرة على الأرض ، حيث قام الماء والوقت بتغيير الكريات الزجاجية في طبقة الطين التي تحدد الحدود بين العصر الطباشيري والثالث (تسمى الآن رسميًا بالاليوجين). يمثل هذا الحد انقراض الديناصورات والعديد من الأنواع الأخرى.
تم إطلاق العمل الذي أدى إلى ورقة جيبل إبل وجروسمان من خلال حديث حضره الأخير في اجتماع علمي قبل حوالي 10 سنوات. في هذا الحديث ، ذكر أحد العلماء أن الإسبنيل من طبقة حدود العصر الطباشيري-الباليوجيني لا يمكن أن تتكثف من سحابة بخار التصادم بسبب محتواها من الأكسدة العالية. ظننت أن هذه حجة غريبة قال غروسمان. "حوالي نصف ذرات أي صخرة يمكنك العثور عليها هي الأكسجين ،" قال ، توفير سبيل للأكسدة واسعة النطاق.
مختبر غروسمان ، حيث كان يعمل إبل في ذلك الوقت ، متخصص في تحليل النيازك التي تراكمت معادن مكثفة من سحابة الغاز التي تكونت الشمس منذ 4.5 مليار سنة. قرروا معًا تطبيق تجربتهم في إجراء المحاكاة الحاسوبية لتكثيف المعادن من سحابة الغاز التي شكلت النظام الشمسي لمشكلة الإسبنيل الطباشيري.
قام Kyte بجامعة كاليفورنيا ، الذي فضل هو نفسه أصل كرة نارية للأسبنيل ، بقياس التركيب الكيميائي لمئات عينات الإسبنيل من جميع أنحاء العالم.
بني إيبل وجروسمان على عمل Kyte وعلى الحسابات السابقة التي قام بها جاي ميلوش في جامعة أريزونا وإليزابيتا بييراتزو من معهد علوم الكواكب في توكسون ، أريزونا ، مما يوضح كيف أن زاوية اصطدام الكويكب قد أثرت على التركيب الكيميائي للكرة النارية. تساهم التأثيرات العمودية في البخار بشكل أكبر من الكويكب والصخور العميقة ، في حين أن الصدمات عند الزوايا المنخفضة تبخر الصخور الضحلة في موقع الارتطام.
اعتمد إيبل وجروسمان أيضًا على عمل جامعة شيكاغو ، مارك غيورسو وجامعة ريتشارد ساك بجامعة واشنطن ، اللذان طوروا محاكاة كمبيوتر تصف كيف تتغير المعادن تحت درجات حرارة عالية.
تُظهر المحاكاة الحاسوبية الناتجة التي طورها Ebel و Grossman كيف تتكثف الصخور في التأثير عندما تبرد كرة النار من درجات الحرارة التي تصل إلى عشرات الآلاف من الدرجات. ترسم المحاكاة صورة للسماء العالمية المليئة بمطر غريب من سائل سيليكات غني بالكالسيوم ، يعكس المحتوى الكيميائي للصخور حول فوهة صدمة Chicxulub.
أخبرتهم حساباتهم ما يجب أن يكون عليه تكوين الإسبنيل ، بناءً على تكوين كل من الكويكب والصخور الأساسية في موقع الارتطام في المكسيك. تتطابق النتائج بشكل وثيق مع تركيبة الإسبنيل الموجودة في حدود العصر الطباشيري-الباليوجيني حول العالم التي قام Kyte UCLA وشركائه بقياسها.
لقد عرف العلماء بالفعل أن الإسبنيل الموجود في طبقة الحدود في المحيط الأطلسي اختلف بشكل واضح في تكوينه عن تلك الموجودة في المحيط الهادئ. تشكلت الإسبنيل الموجودة عند حدود العصر الطباشيري-الباليوجيني في المحيط الأطلنطي في مرحلة أكثر حرارة في وقت أبكر من تلك الموجودة في المحيط الهادئ ، والتي تشكلت في مرحلة لاحقة أكثر برودة في هذه السحابة الكبيرة من المواد التي تحوم حول الأرض؟ قال إبل.
وقال إبل إن الحدث كان سيقزم الانفجارات البركانية الهائلة في كراكاتوا وجبل سانت هيلينز. هذه الأنواع من الأشياء يصعب تصورها ، هو قال.
تعزز النتائج الواردة في هذا البحث العلاقة بين تأثير Chicxulub الفريد والحدود الطبقية التي تشير إلى الانقراض الجماعي قبل 65 مليون سنة التي أنهت عصر الديناصورات. سيتم استكشاف الموضوع بشكل أكبر في معرض جديد رائد ، "الديناصورات: الحفريات القديمة ، الاكتشافات الجديدة ،" من المقرر افتتاحه في المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي في 14 مايو. بعد إغلاقه في نيويورك ، سيسافر المعرض إلى متحف هيوستن للعلوم الطبيعية (3 مارس - 30 يوليو 2006) ؛ أكاديمية كاليفورنيا للعلوم ، سان فرانسيسكو (15 سبتمبر 2006 - 4 فبراير 2007) ؛ المتحف الميداني ، شيكاغو (30 مارس - 3 سبتمبر 2007) ؛ ومتحف ولاية كارولينا الشمالية للعلوم الطبيعية ، رالي (26 أكتوبر 2007 - 5 يوليو 2008).
المصدر الأصلي: بيان صحفي من جامعة شيكاغو
