أوضح العلماء في المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي وجامعة شيكاغو كيف تشكلت بقايا تحيط بالكرة الأرضية في أعقاب اصطدام 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 الناتجة عن الاصطدام.
تتكون البقايا من قطرات بحجم الرمل من سائل ساخن تكثف من سحابة البخار الناتجة عن اصطدام كويكب قبل 65 مليون سنة. اقترح العلماء ثلاثة أصول مختلفة لهذه القطرات ، والتي يسميها العلماء 'الكرات'. وضع بعض الباحثين نظرية مفادها أن الاحتكاك الجوي يذيب القطرات من الكويكب عندما يقترب من سطح الأرض. لا يزال البعض الآخر يشير إلى أن القطرات قد تناثرت من فوهة تأثير تشيككسولوب قبالة سواحل شبه جزيرة يوكاتان المكسيكية في أعقاب اصطدام الكويكب بالأرض.
لكن التحليلات التي أجراها دنتون إبيل ، مساعد أمين النيازك في المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي ، ولورنس 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 بالأرض بعد الاصطدام.
يبني إبل وغروسمان استنتاجاتهم على دراسة للإسبنيل ، وهو معدن غني بالمغنيسيوم والحديد والنيكل الموجود داخل القطرات.
'ورقتهم تقدم مهم في فهم كيفية تشكل هذه الكريات تأثير ،' قال فرانك كايت ، أستاذ مساعد في الجيوكيمياء في جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس. إنه يدل على أن الإسبينيل يمكن أن يتشكل داخل عمود الصدم ، والذي جادل بعض الباحثين بأنه غير ممكن.
عندما اصطدم الكويكب قبل حوالي 65 مليون سنة ، أطلق بسرعة كمية هائلة من الطاقة ، مكونًا كرة نارية ارتفعت بعيدًا في الستراتوسفير. 'هذا التأثير العملاق لا يسحق الصخور فقط ويذوب الصخر ، ولكن الكثير من الصخور يتبخر ،' قال غروسمان. هذا البخار شديد السخونة ويتمدد للخارج من نقطة التأثير ، ويبرد ويتسع مع مرور الوقت. عندما يبرد البخار يتكثف على شكل قطرات صغيرة ويمطر على الأرض كلها.؟
ثم استقر هذا المطر من القطرات المنصهرة على الأرض ، حيث غيّر الماء والوقت الكرات الزجاجية في طبقة الطين التي تحدد الحدود بين العصر الطباشيري والثالث (المعروف الآن رسميًا بالعصر الباليوجيني). هذه الحدود تشير إلى انقراض الديناصورات والعديد من الأنواع الأخرى.
بدأ العمل الذي أدى إلى بحث إبيل وجروسمان في الجيولوجيا من خلال حديث حضره الأخير في اجتماع علمي منذ حوالي 10 سنوات. في هذا الحديث ، ذكر أحد العلماء أن الإسبنيل من الطبقة الحدودية بين العصر الطباشيري والباليوجيني لا يمكن أن يتكثف من سحابة بخار الصدمة بسبب محتواها العالي من الحديد المؤكسد. ؟ ظننت أن هذه حجة غريبة؟ قال غروسمان. 'ما يقرب من نصف ذرات أي صخرة يمكن أن تجدها هي الأكسجين؟' قال ، توفير وسيلة للأكسدة على نطاق واسع.
مختبر جروسمان ، حيث عمل إبيل في ذلك الوقت ، متخصص في تحليل النيازك التي تراكمت معادن متكثفة من سحابة الغاز التي شكلت الشمس قبل 4.5 مليار سنة. قرروا معًا تطبيق خبرتهم في إجراء عمليات محاكاة حاسوبية لتكثيف المعادن من سحابة الغاز التي شكلت النظام الشمسي على مشكلة الإسبينيل الطباشيري والباليوجيني.
Kyte من جامعة كاليفورنيا ، الذي فضل هو نفسه أصل كرة نارية للإسبينيل ، قاس التركيب الكيميائي لمئات عينات الإسبنيل من جميع أنحاء العالم.
اعتمد إبل وغروسمان على عمل كايت وعلى الحسابات السابقة التي أجراها جاي ميلوش في جامعة أريزونا وإليزابيتا بييرازو من معهد علوم الكواكب في توكسون ، أريزونا ، حيث أظهر كيف أثرت زاوية اصطدام الكويكب على الأرض. التركيب الكيميائي للكرة النارية. تساهم التأثيرات الرأسية في زيادة نسبة الكويكب والصخور العميقة إلى البخار ، بينما تؤدي التأثيرات في الزوايا السفلية إلى تبخير الصخور الضحلة في موقع التأثير.
اعتمد إبيل وغروسمان أيضًا على عمل مارك غيورسو بجامعة شيكاغو وريتشارد ساك من جامعة واشنطن ، اللذين طورا محاكاة حاسوبية تصف كيف تتغير المعادن تحت درجات الحرارة المرتفعة.
تُظهر عمليات المحاكاة الحاسوبية الناتجة التي طورها إبل وغروسمان كيف أن الصخور المتبخرة أثناء الاصطدام ستتكثف بينما تبرد كرة النار من درجات حرارة وصلت إلى عشرات الآلاف من الدرجات. ترسم المحاكاة صورة لسماء عالمية مليئة بمطر غريب لسائل سيليكات غني بالكالسيوم ، مما يعكس المحتوى الكيميائي للصخور حول فوهة تأثير تشيككسولوب.
أخبرتهم حساباتهم ما يجب أن يكون عليه تكوين الإسبينيل ، بناءً على تكوين كل من الكويكب والصخر الأساسي في موقع التأثير في المكسيك. تطابقت النتائج بشكل وثيق مع تركيبة الإسبينيل الموجودة في حدود العصر الطباشيري-الباليوجيني حول العالم والتي قاسها كايت بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس ورفاقه.
كان العلماء يعرفون بالفعل أن الإسبينيل الموجود في الطبقة الحدودية في المحيط الأطلسي يختلف اختلافًا واضحًا في التكوين عن تلك الموجودة في المحيط الهادئ. 'الإسبنيل الموجود على حدود العصر الطباشيري-الباليوجيني في المحيط الأطلسي تشكل في مرحلة أبكر وأكثر حرارة من تلك الموجودة في المحيط الهادئ ، والتي تشكلت في مرحلة لاحقة أكثر برودة في هذه السحابة الكبيرة من المواد التي تدور حول الأرض ،' قال إبل.
قال إبل إن الحدث كان سيقزم الانفجارات البركانية الهائلة في كراكاتوا وجبل سانت هيلين. 'هذه الأنواع من الأشياء فقط من الصعب جدًا تخيلها ،' هو قال.
تعزز النتائج في هذه الورقة الرابط بين تأثير Chicxulub الفريد والحدود الطبقية التي تشير إلى الانقراض الجماعي قبل 65 مليون سنة والذي أنهى عصر الديناصورات. سيتم استكشاف الموضوع بشكل أكبر في معرض جديد رائد ، 'الديناصورات: حفريات قديمة ، اكتشافات جديدة ،' من المقرر افتتاحه في المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي في 14 مايو. بعد إغلاقه في نيويورك ، ينتقل المعرض إلى متحف هيوستن للعلوم الطبيعية (3 مارس - 30 يوليو ، 2006) ؛ أكاديمية كاليفورنيا للعلوم ، سان فرانسيسكو (15 سبتمبر 2006 - 4 فبراير 2007) ؛ متحف فيلد ، شيكاغو (30 مارس - 3 سبتمبر ، 2007) ؛ ومتحف ولاية كارولينا الشمالية للعلوم الطبيعية ، رالي (26 أكتوبر 2007-5 يوليو 2008).
المصدر الأصلي: بيان صحفي لجامعة شيكاغو
