American Museum of Natural Historyn ja Chicagon yliopiston tutkijat ovat selittäneet, kuinka maapalloa ympäröivä jäännös muodostui dinosaurusten sukupuuttoon johtaneen asteroidin törmäyksen jälkeen. Tutkimus, joka julkaistaan Geology-lehden huhtikuun numerossa, piirtää tähän mennessä yksityiskohtaisimman kuvan törmäyksessä syntyneen tulipallon monimutkaisesta kemiasta.
Jäännös koostuu hiekankokoisista kuuman nesteen pisaroista, jotka tiivistyivät 65 miljoonaa vuotta sitten törmänneen asteroidin tuottamasta höyrypilvestä. Tiedemiehet ovat ehdottaneet kolmea eri alkuperää näille pisaroille, joita tiedemiehet kutsuvat 'palloiksi'. Jotkut tutkijat ovat teoriassa, että ilmakehän kitka sulatti pisarat pois asteroidista, kun se lähestyi Maan pintaa. Toiset taas ehdottivat, että pisarat roiskuivat Chicxulub-iskukraatterista Meksikon Yucatanin niemimaan rannikolla asteroidin törmäyksen jälkeen Maahan.
Mutta Denton Ebelin, American Museum of Natural Historyn meteoriittien apulaiskuraattorin ja Chicagon yliopiston geofysikaalisten tieteiden professorin Lawrence Grossmanin tekemät analyysit tarjoavat uutta näyttöä kolmannelle ehdotukselle. Heidän tutkimuksensa mukaan pisaroiden on täytynyt tiivistyä maata iskun jälkeen vyöttäneestä jäähtyvästä höyrypilvestä.
Ebel ja Grossman perustavat johtopäätöksensä spinelli-tutkimukseen, joka on mineraali, joka sisältää runsaasti magnesiumia, rautaa ja nikkeliä pisaroiden sisällä.
?Heidän paperinsa on tärkeä edistysaskel näiden vaikutuspallojen muodostumisen ymmärtämisessä,? sanoi Frank Kyte, geokemian apulaisprofessori Kalifornian yliopistosta Los Angelesista. ?Se osoittaa, että spinellit voivat muodostua törmäystulvan sisään, mikä ei joidenkin tutkijoiden mielestä ollut mahdollista.?
Kun asteroidi osui noin 65 miljoonaa vuotta sitten, se vapautti nopeasti valtavan määrän energiaa ja loi tulipallon, joka nousi kauas stratosfääriin. ?Tämä jättimäinen isku ei vain murskaa ja sulata kiveä, vaan suuri osa kivestä höyrystyy,? Grossman sanoi. ?Se höyry on erittäin kuuma ja laajenee ulospäin iskupisteestä, jäähtyy ja laajenee kulkiessaan. Jäähtyessään höyry tiivistyy pieninä pisareina ja sataa koko maan päälle.?
Tämä sulan pisaroiden sade laskeutui sitten maahan, jossa vesi ja aika muuttivat lasimaiset pallot savikerrokseksi, joka merkitsee rajaa liitukauden ja tertiaarien (nykyään virallisesti paleogeeniksi) välillä. Tämä raja merkitsee dinosaurusten ja monien muiden lajien sukupuuttoon kuolemista.
Työ, joka johti Ebelin ja Grossmanin geologia-paperiin, sai alkunsa puheesta, johon jälkimmäinen osallistui tieteellisessä kokouksessa noin 10 vuotta sitten. Tässä keskustelussa tiedemies totesi, että liitukauden ja paleogeenin rajakerroksen spinellit eivät olisi voineet kondensoitua törmäyshöyrypilvistä niiden erittäin hapettuneen rautapitoisuuden vuoksi. ?Luulin, että se oli outo argumentti,? Grossman sanoi. ?Noin puolet lähes minkä tahansa löytämäsi kiven atomeista on happea,? hän sanoi tarjoten tien laajalle hapettumiselle.
Grossmanin laboratorio, jossa Ebel työskenteli tuolloin, on erikoistunut analysoimaan meteoriitteja, jotka ovat keränneet mineraaleja tiivistyneinä kaasupilvistä, jotka muodostivat auringon 4,5 miljardia vuotta sitten. Yhdessä he päättivät soveltaa kokemustaan aurinkokunnan muodostaneen kaasupilven mineraalien tiivistymisen tietokonesimulaatioiden suorittamisesta liitukauden ja paleogeenin spinellien ongelmaan.
UCLA:n Kyte, joka itse suosi spinelleille tulipalloalkuperää, on mitannut satojen spinellinäytteiden kemiallisen koostumuksen ympäri maailmaa.
Ebel ja Grossman perustuivat Kyten työhön ja Jay Meloshin Arizonan yliopistossa ja Elisabetta Pierazzon Planetary Science Institutesta Tucsonissa, Arizonissa tekemiin aikaisempiin laskelmiin, jotka osoittavat, kuinka asteroidin törmäyskulma olisi vaikuttanut tulipallon kemiallinen koostumus. Pystysuorat törmäykset tuovat enemmän asteroidia ja syvempiä kiviä höyryyn, kun taas pienemmissä kulmissa olevat törmäykset höyrystävät törmäyskohdan matalampia kiviä.
Ebel ja Grossman hyödynsivät myös Chicagon yliopiston Mark Ghiorson ja Washingtonin yliopiston Richard Sackin töitä, jotka ovat kehittäneet tietokonesimulaatioita, jotka kuvaavat mineraalien muuttumista korkeissa lämpötiloissa.
Tuloksena saadut Ebelin ja Grossmanin kehittämät tietokonesimulaatiot osoittavat, kuinka törmäyksessä höyrystynyt kivi tiivistyisi tulipallon jäähtyessä kymmenien tuhansien asteiden lämpötiloista. Simulaatiot maalaavat kuvan globaalista taivaasta, joka on täynnä kalsiumia sisältävän, silikaattinesteen omituista sadetta, mikä heijastaa Chicxulub-iskukraatterin ympärillä olevien kivien kemiallista sisältöä.
Heidän laskelmansa kertoivat heille, mikä spinellien koostumuksen tulisi olla, perustuen sekä asteroidin että Meksikon törmäyskohdan kallioperän koostumukseen. Tulokset vastasivat läheisesti liitukauden ja paleogeenin rajalta ympäri maailmaa löydettyjen spinellien koostumusta, jonka UCLA:n Kyte ja hänen työtoverinsa ovat mitanneet.
Tiedemiehet olivat jo tienneet, että Atlantin valtameren rajakerroksesta löydetyt spinellit erosivat koostumukseltaan selvästi Tyynenmeren spinellistä. ?Atlantin liitukauden ja paleogeenin rajalla esiintyvät spinellit muodostuivat kuumemmassa, aikaisemmassa vaiheessa kuin Tyynenmeren spinellit, jotka muodostuivat myöhemmässä, viileämmässä vaiheessa tässä suuressa maapalloa kiertäneessä materiaalipilvessä,? Ebel sanoi.
Tapahtuma olisi väistänyt Krakatoa ja Mount St. Helens -vuoren valtavia tulivuorenpurkauksia, Ebel sanoi. ?Tällaisia asioita on vain hyvin vaikea kuvitella,? hän sanoi.
Tämän artikkelin tulokset vahvistavat yhteyttä ainutlaatuisen Chicxulub-iskun ja stratigrafisen rajan välillä, joka merkitsi 65 miljoonaa vuotta sitten tapahtuneen massasukupuuton, joka päätti dinosaurusten aikakauden. Aihetta käsitellään edelleen uudessa uraauurtavassa näyttelyssä, ?Dinosaurs: Ancient Fossils, New Discoveries,? avataan American Museum of Natural History -museossa 14. toukokuuta. Sen jälkeen kun se sulkeutuu New Yorkissa, näyttely matkustaa Houston Museum of Natural Science -museoon (3. maaliskuuta - 30. heinäkuuta 2006); Kalifornian tiedeakatemia, San Francisco (15. syyskuuta 2006 - 4. helmikuuta 2007); The Field Museum, Chicago (30. maaliskuuta - 3. syyskuuta 2007); ja North Carolina State Museum of Natural Sciences, Raleigh (26. lokakuuta 2007-5. heinäkuuta 2008).
Alkuperäinen lähde: Chicagon yliopiston uutistiedote
