Krater Chicxulub
Ispod vapnenca poluotoka Yucatána skriven je krater širok oko 180 kilometara, nastao prije približno 66 milijuna godina. Opažanja iz svemira, geofizička mjerenja i bušotine povezali su ga s granicom krede i paleogena, ali pojedinosti o tome kako je udar izazvao masovno izumiranje i dalje se istražuju.
Ukratko
- Chicxulub je zakopani udarni krater promjera približno 180 kilometara ispod poluotoka Yucatána i dijela Meksičkog zaljeva.
- Geofizičari PEMEX-a Glen Penfield i Antonio Camargo u 1970-ima proučavali su kružnu anomaliju magnetskih podataka na sjevernom Yucatánu.
- Godine 1991. istraživači su povezali strukturu s udarom na granici krede i paleogena, prije približno 66 milijuna godina.
- Bušotina iz 2016. prodrla je u unutarnji prsten kratera i vratila uzorke rascjepkanih, udarom preobraženih stijena.
Krug skriven pod vapnencem
Chicxulub nije vidljiv kao golema otvorena rupa. Krater je zatrpan mlađim sedimentima i stijenama, a njegova središnja struktura nalazi se pod sjevernim Yucatánom i obalnim vodama Meksičkog zaljeva. NASA-in Laboratorij za mlazni pogon navodi promjer od oko 180 kilometara i dubinu od približno 900 metara. Na površini se njegov rub očituje suptilnije: niz ponikava, poznatih kao cenote, prati dio kružnog obrisa.
U 1970-ima Glen Penfield i Antonio Camargo radili su geofizička istraživanja za meksičku naftnu tvrtku PEMEX. Kružna magnetska anomalija već je bila zabilježena u istraživanjima iz 1950-ih, ali tada je protumačena kao moguća vulkanska struktura. Penfield i Camargo smatrali su da bi oblik mogao biti trag udara. Njihova zapažanja nisu odmah dovela do potvrde jer su podaci i uzorci iz bušotina bili teško dostupni.
Godine 1990. Alan Hildebrand, koji je tražio mjesto udara povezano s masovnim izumiranjem, čuo je za raniji PEMEX-ov nalaz. Geološki uzorci s Yucatána sadržavali su kvarc s udarnim deformacijama, a karte gravitacije pokazivale su veliku kružnu strukturu. Istodobno su Kevin Pope, Adriana Ocampo i Charles Duller u satelitskim snimkama uočili polukružni raspored cenota. Svaki trag zasebno bio je ograničen, no magnetska i gravitacijska mjerenja, stijene iz bušotina i tragovi na površini upućivali su na isto mjesto.
Tragovi udara i sloj izumiranja
Godine 1980. Walter i Luis Alvarez predložili su da je udar velikog nebeskog tijela izazvao naglu krizu na granici krede i paleogena. U tankom sloju stijena iz tog vremena našli su neuobičajeno mnogo iridija, elementa rijetkog u Zemljinoj kori, ali prisutnijeg u meteoritima. Znanstvenici su potom tražili udarni krater koji bi odgovarao dobi i razmjeru te globalne naslage.
Hildebrand i suradnici 1991. objavili su rad koji je Chicxulub prepoznao kao moguć krater s granice krede i paleogena. Usporedili su njegovu geofizičku strukturu s udarnim stijenama i naslagama koje su se širile Karibima. Otada je povezanost ojačana slojevima izbačenih čestica, staklastim kapljicama i mineralima promijenjenima ekstremnim tlakom. Danas se udar Chicxuluba smatra glavnim uzrokom izumiranja na toj granici, koje je uklonilo neptičje dinosaure i velik broj drugih vrsta.
Istraživači i dalje razmatraju što se dogodilo nakon udara. Prašina, čađa i sumporni aerosoli mogli su smanjiti količinu Sunčeve svjetlosti i ograničiti fotosintezu, no točno trajanje i relativna važnost tih procesa ovise o sastavu stijena na mjestu udara i atmosferskim modelima. Masivni vulkanizam u indijskim Deccan Trapsima također je mijenjao okoliš u približno isto geološko vrijeme. Pregledi dokaza zaključuju da je Chicxulub gotovo sigurno bio glavni uzrok masovnog izumiranja, dok se doprinos vulkanizma i njegovo međudjelovanje s udarom još istražuju.
Bušenje kroz unutarnji prsten
U proljeće 2016. međunarodna ekspedicija IODP-ICDP 364 izbušila je bušotinu u prstenastom uzvišenju unutar kratera, oko 200 kilometara od današnje obale. Bušilica je prošla kroz gotovo kilometar stijena ispod morskog dna. Istraživači su dobili uzorke središnjeg prstena, koji je nastao kad su se stijene nakon udara podigle, raspucale i potom urušile prema van.
Uzorci su pokazali da je prsten izgrađen od granitnih stijena podignutih iz dubine i snažno preobraženih udarom, uz udarnu talinu i breču. Ti nalazi ispitivali su modele nastanka velikih kratera s prstenovima. Bušenje je ujedno omogućilo proučavanje topline, vode i života koji su se zadržali u podzemlju nakon udara. Krater tako nije samo trag katastrofe na površini Zemlje nego i zapis o tome kako se njezina kora ponaša pri iznimno snažnom sudaru.
Kronologija
- 1950-e: PEMEX-ova geofizička istraživanja bilježe kružnu magnetsku anomaliju na sjevernom Yucatánu.
- 1970-e: Glen Penfield i Antonio Camargo ponovno istražuju kružnu strukturu u geofizičkim podacima i razmatraju mogućnost udarnog podrijetla.
- 1980.: Walter i Luis Alvarez objavljuju hipotezu da je udar nebeskog tijela uzrokovao izumiranje na granici krede i paleogena.
- 1991.: Više istraživačkih skupina objavljuje dokaze koji Chicxulub povezuju s udarom na granici krede i paleogena.
- 2016.: Ekspedicija IODP-ICDP 364 buši unutarnji prsten i prikuplja uzorke stijena iz kratera.
- 2022.: Pregled dokaza o učincima Chicxuluba zaključuje da je udar gotovo sigurno bio glavni uzrok masovnog izumiranja na granici krede i paleogena.
Ključne osobe
- Walter Alvarez: Geolog koji je s Luisom Alvarezom predložio povezanost udara s masovnim izumiranjem na granici krede i paleogena.
- Luis Alvarez: Fizičar koji je s Walterom Alvarezom proučavao anomalnu koncentraciju iridija u graničnom sloju.
- Glen T. Penfield: Geofizičar PEMEX-a koji je u 1970-ima ponovno istraživao kružnu anomaliju na Yucatánu.
- Antonio Camargo Zanoguera: Geofizičar PEMEX-a koji je s Penfieldom proučavao kružnu strukturu u geofizičkim podacima.
- Alan Hildebrand: Geolog čiji je rad pomogao povezati strukturu Chicxuluba s udarnim naslagama i granicom krede i paleogena.
- Sean Gulick: Geofizičar i jedan od voditelja istraživanja bušenja unutarnjeg prstena 2016. godine.
Što se zna
- Krater je zatrpan sedimentima ispod sjevernog Yucatána i susjednog morskog dna; NASA/JPL procjenjuje mu promjer na oko 180 kilometara.
- Kružna magnetska anomalija i uzorci iz bušotina PEMEX-a prethodili su identifikaciji strukture kao udarnog kratera.
- Cenote su u satelitskim snimkama pokazale polukružni raspored koji prati dio obrisa zatrpane strukture.
- Chicxulub i naslage na granici krede i paleogena imaju tragove udarnih procesa, uključujući minerale podvrgnute ekstremnom tlaku.
- Bušenje 2016. vratilo je uzorke granitnih stijena iz unutarnjeg prstena kratera.
- Znanstveni pregled iz 2022. zaključuje da je udar gotovo sigurno bio glavni uzrok masovnog izumiranja na toj granici.
Otvorena pitanja
- Koliki su udio u kratkotrajnom hlađenju imali sumporni aerosoli, prašina i čađa izbačeni udarom?
- Jesu li erupcije Deccan Trapsa pogoršale učinke udara ili utjecale na oporavak ekosustava?
- Je li udarno tijelo bilo asteroid ili komet?
- Kako su udarne pukotine, toplina i voda određivali trajanje hidrotermalnog sustava ispod kratera?
Teorije
- Udar koji je stvorio Chicxulub bio je glavni uzrok izumiranja na granici krede i paleogena; geološki tragovi, doba kratera i globalne naslage podržavaju tu vezu.
- Udar je bio glavni uzrok, dok su erupcije Deccan Trapsa mogle pridonijeti klimatskom stresu prije ili nakon njega; veličina tog doprinosa još se proučava.
- Udarno tijelo moglo je biti asteroid ili komet; NASA/JPL je 2003. naveo da postoje argumenti za obje mogućnosti.
Povezane priče
Za daljnje istraživanje
- Pope, K. O., Ocampo, A. C. i Duller, C. E. „Mexican Site for K/T Impact Crater?” *Nature* 351 (1991).
- Morgan, J. V., Gulick, S. P. S. i dr. „The formation of peak rings in large impact craters”. *Science* 354 (2016).
- Hull, P. M. i dr. „The Chicxulub impact and its environmental consequences”. *Nature Reviews Earth & Environment* 3 (2022).
- „A History of Near-Earth Objects Research”, NASA (pogl. 4, opis otkrivanja kratera).
Izvori
- NASA Jet Propulsion Laboratory. „A 'Smoking Gun' for Dinosaur Extinction” (6. ožujka 2003.).
- Conway, E. M. „A History of Near-Earth Objects Research”. NASA, poglavlje 4 (2018.).
- Jackson School of Geosciences, University of Texas at Austin. „Drilling Into the Chicxulub Crater, Ground Zero of the Dinosaur Extinction” (22. studenoga 2016.).
- Morgan, J. V., Gulick, S. P. S. i dr. „The formation of peak rings in large impact craters”. *Science* 354 (2016).
- Hull, P. M. i dr. „The Chicxulub impact and its environmental consequences”. *Nature Reviews Earth & Environment* 3 (2022).
- Kaiho, K. i Oshima, N. „Organic matter from the Chicxulub crater exacerbated the K–Pg impact winter”. *Proceedings of the National Academy of Sciences* 117 (2020).