Szinte mindenki tudja, hogy 66 millió évvel ezelőtt egy aszteroida esett a Földre, amely a dinoszauruszok halálához vezetett. Ez az esés azonban rejtélyes következményekkel járt. Ahol a fák serege nőtt, ágait az ég felé nyújtva, mintha a páfrányok és cserjék fenékéből menekülnének, amelyek a gyökereknél megragadták őket, csak égetett fatörzsek maradtak. A rovarok szüntelen dübörgése és az óriás dinoszauruszok ordítása helyett csak a szél fütyülte a csendet. A sötétség esett: kék, zöld, sárga és piros, táncolt a napon, minden kiégett.
Ez történt, amikor egy tíz kilométer széles óriás aszteroida 66 millió évvel ezelőtt elütötte bolygónkat.
„Percek alatt vagy akár néhány órán belül a buja és élénk világ csendes és üres világgá vált” - mondta Daniel Durda, a Colorado délnyugati kutatóintézetének bolygótudós. "Különösen az ütközés helyén körülbelül ezer négyzetkilométer területen - minden teljesen megsemmisült."
Az őszi rejtvény összerakásával a tudósok feltérképezték a hatás hosszú távú hatásait. Az összes állat- és növényfaj több mint háromnegyedének életét a Földön élte. A legjelentősebb áldozatok a dinoszauruszok voltak, ám sokuk madár formájában életben maradt.
De sokkal nehezebb feladatnak bizonyult, hogy mindent részletekre festenek, különös tekintettel azokra, amelyek az esést követik, és mi lehetővé tette néhány faj túlélését.
Első alkalommal kezdtek beszélni arról a tényről, hogy a dinoszauruszokat 1980-ban elpusztították az aszteroida. Abban az időben ez az ötlet ellentmondásos volt. Aztán 1991-ben a geológusok felfedezték az esés helyét - egy 180 km átmérőjű krátert a mexikói Yucatan-félszigeten. A kráter a közeli város után Chicxulub volt.
A krátert nehéz volt megtalálni, mert föld alatt van. Az északi rész szintén a parttól távol volt, 600 méteres óceán üledékek alatt.
Promóciós videó:
2016 áprilisában a tudósok kilométert fúrtak a kráter tengerpartján, hogy 3 méter hosszú magmintákat nyerjenek. A tudósok egy csoportja elemezni fogja a visszanyert mintákat, hogy felfedje a kőzet típusát, apró kövületeit és talán még a kőbe körülvett DNS-t is.
"Valószínűleg egy kopár óceánt találunk a nulla földön közvetlenül az ütés után, és akkor az élet visszatérhet" - mondja Sean Galik a Texasi Egyetem Geofizikai Intézetéből, aki a fúrással foglalkozik.
Néhány dolgot meg lehet tanulni kráter fúrása nélkül.
Például, figyelembe véve a kráter méretét, a tudósok kiszámították, mennyi energiát szabadulna fel az ütés.
Ezen információk felhasználásával Durda és David Kring a texasi Hold- és Bolygók Intézetéből modellezték az ütközés pontos részleteit és megjósolták, hogy milyen eseménylánc léphet fel. A tudósok megvizsgálhatták ezt a forgatókönyvet kövületekkel és ellenőrizték, hogy a jóslatok mennyire pontosak.
„Mindezeket a számításokat gondosan elvégezték” - mondja Kirk Johnson paleobotanikus, a Smithsonian Nemzeti Természettudományi Múzeum igazgatója. "Készíthet egy forgatókönyvet, amelyben az esés pillanatától, a krétakor utolsó szakaszának második pillanatától kezdve megy, majd lépésről lépésre mozoghat az esemény utáni percekben, órákban, napokban, hónapokban és években."
És ezek a tanulmányok katasztrofális történetet mesélnek el.
Az aszteroida a hang sebességének 40-szeresével áttörte az égboltot, és a földkéregbe zuhant. Ennek eredményeként 100 trillió tonna TNT-ekvivalens robbanás történt - ez hét milliárdszor erősebb, mint a Hirosimára dobott bomba.
A földkéregre gyakorolt hatás sokoldalú hullámokat okozott minden irányba. Legfeljebb 300 méter magas szökőár a Mexikói-öbölben. A tízpontos földrengések elpusztították a tengerpartot, és ezer kilométeres körzetben egy robbanás elszakította és szétszórta az összes fát. Végül tonna kövek estek az égből és életük hátralévő részét eltemették.
"Alapvetően egy 10 kilométer hosszú golyó volt" - mondja Johnson. - Hihetetlen fizika. Hihetetlen robbanás, hihetetlen földrengések, hihetetlen szökőár és több száz kilométeres körzetben mindent házak méretű kő borít."
Ezek a regionális hatások azonban önmagukban nem okoztak globális tömeges kihalást.
Amikor az aszteroida leesett, a földkéreg egy nagy darabját elpárologtatta. Az esés helyén törmelék emelkedett, mint egy fáklya, és repült az égbe. "Volt egy hatalmas, táguló plazmagolyó, amely bekerült a légkörbe, az űrbe" - mondja Durda. A fáklya nyugatra és keletre terjedt, egészen az egész Földig. Ezután, amikor gravitációs kapcsolatban állt a bolygóval, visszakerült a légkörbe.
Miközben lehűlt, ez milliárd üvegcseppekre kondenzálódott egy negyed milliméter átmérőjű üvegcseppekké. Nagy sebességgel rohantak a Föld felszínére, és olykor hevesen melegítették a felső légkört, hogy a földön tűz tört ki. "A visszatérő emisszióból származó erős hő meleg hatást gyakorolt a bolygóra" - mondja Johnson. "Most van tűzhely."
A tűzből származó korom és az ütközésből származó por együtt megakadályozta a nap sugarainak fényét, és hosszú, sötét, télies sötétségbe sodorta a Földet.
A következő néhány hónapban apró részecskék estek a felszínre, elrejtették az egész bolygót egy aszteroidpor rétegben. Jelenleg a paleontológusok láthatják ezt a réteget, amely megmaradt a fosszilis nyilvántartásban. Ez a krétakori-paleogén határ, fordulópont a bolygónk történetében.
2015-ben Johnson 200 kilométert tett meg a kitett kréta- és paleogén rétegből Észak-Dakotában fosszilis tüzeket keresve. "Ha a réteg alá nézel, láthat dinoszauruszokat" - mondja. "De ha felülnézzük, akkor nincs dinoszaurusz."
Észak-Amerikában a Chicxulub sztrájkát megelőzően a kövületek a buja erdőkről képet festettek, folyók között folytak, a páfrányok, a vízi növények és a virágzó cserjék sűrű aljnövényzettel képeztek.
A klíma akkor melegebb volt, mint most. A pólusokon nem volt jégsapka, és néhány dinoszaurusz Alaszka északi területein és dél felé az Antarktisz Seymour-szigetein sétált.
"A világ biológiailag gazdag és változatos volt, mint minden, amit ma körülöttünk látunk" - mondja Durda. - De később, és különösen az esés helyének közelében, a környezet hasonló volt a holdhoz. Kihalt és kopár."
A tudósok az aszteroida esésének következményeit a kréta-paleogén réteg tanulmányozásával következtették le, amelyet a világ 300 helyén találtak.
„Bármely más geológiai eljárással ellentétben, egy aszteroida esése azonnal megtörténik. Mindez nem terjedt el több száz vagy tízmillió év alatt. Minden azonnal történt - mondja Johnson. "Miután azonosítottuk a törmelékréteget az aszteroida ütköző kráterében, le tudunk lépni egyre alacsonyabbra és magasabbra, összehasonlítani az előtte és utána történt eseményeket."
Az ütközési hely közelében állatok és növények meghaltak a perzselő hőmérséklet, a vad szél, a földrengések, szökőár vagy az égből eső sziklák miatt. Továbbá, még a földgömb másik oldalán is, a fajok olyan láncreakciókat szenvedtek, mint például a napfény hiánya.
Azokban a régiókban, ahol a lakókörnyezetet nem rombolták el a tűzvész, a hőmérséklet elpusztította az állatok táplálékát, és a savas esők elrontották a vízellátást. A helyzet még rosszabbá tétele érdekében a levegőben lévő törmelék a Föld felszínét ugyanolyan sötétté tette, mint egy megvilágítatlan barlangban, véget vetve a fotoszintézisnek és elpusztítva az élelmiszerhálókat.
Mivel a növényzet eltűnt, a növényevőknek nem volt mit enni. Ha a növényevők meghalnak, a húsevőknek nincs mit enni. Lehetetlenné vált a túlélés. Minden, ami nem égett ki, éhségből halt meg.
A kövületek azt mutatják, hogy semmi nagyobb, mint a mosómedve maradt fenn. A kisebb lényeknek esélyük van, mert általában több van, kevesebbet esznek, és gyorsabban képesek szaporodni és alkalmazkodni.
Az édesvízi ökoszisztémák elvileg jobban érezték magukat, mint a földi rendszerek. De az óceánban minden darabokra ment, minden élelmiszerlánc összeomlott.
Míg a hosszú tél megállította a fotoszintézist, addig annak hatása nagyobb volt a növekedési idõszakra belépõ féltekén. "Ha például nyár elején az északi féltekén tartózkodik, és a világítás kikapcsolódik a növekedési időszak során, problémák merülnek fel."
A kövületek azt mutatják, hogy Észak-Amerika és Európa voltak a legjobbak a pokol után. Ez arra utal, hogy a tél az északi féltekén kezdődött, amikor az aszteroida esett.
De az élet még a leginkább sújtott területeken is hamarosan visszafordult.
„A tömegpusztítás kétélű kard. Az egyik végén: mi ölte meg az életet. A második végén: milyen képességekre volt szükség a növényeknek és az állatoknak a túléléshez, fejlődéshez és helyrehozáshoz?"
A gyógyulás hosszú időt vett igénybe. Az ökoszisztémák helyreállítása száz, ha nem több ezer évbe telt. A tudósok becslése szerint az óceánokban hárommillió év telt el, amíg a szerves anyagok normalizálódtak.
Mint a mai tűzvész után, a páfrányok gyorsan gyarmatosították az égett területeket. Azoknak az ökoszisztémáknak, amelyek elmenekültek a páfrányok inváziójáról, algák és moha tömege dominált.
A legrosszabb pusztulástól mentes területeken néhány faj túlélte a bolygó újratelepítését. Cápák, krokodilok és egyes halfajok maradtak fenn az óceánokban.
A dinoszauruszok eltűnése új ökológiai fülkék nyílását jelentette. "Az emlősfajok bevándorlása ezekbe az üres ökológiai résekbe vezetett az emlősök sokaságához, amelyet a modern világban látunk" - mondja Durda.
Amikor a tudósok tavasszal fúrják a krátert, megint megpróbálják világosabb képet kapni a kráter kialakulásáról és az esés éghajlati hatásáról.
"Jobb elemzést hajthatunk végre a kráter belsejéből" - mondja Johnson. "Sokat tanulunk az energiaelosztásról és különösen arról, hogy mi történik a Földdel, amikor egy ilyen méretű valami ráesik."
Ezen felül a tudósok megvizsgálják az ásványokat és a sziklák repedéseit, és megpróbálják megérteni, mi élhet ott. A fúrás segít megérteni az élet helyreállítását.
"Figyelembe véve az élet visszatérését, néhány kérdésre válaszokat találhat" - mondja Galik. - Ki jött vissza először? Milyen volt? Mikor és milyen gyorsan jelent meg az evolúciós sokféleség?"
Habár sok faj és egyedi organizmus elpusztult, távollétükben más életformák is gyarapodni kezdtek. A katasztrófa és a lehetőség kettős képe többször megismétlődött a Föld eséseinek története során.
Különösen valószínű, hogy ha az aszteroida nem tört volna meg a Földön 66 millió évvel ezelőtt, az evolúció folyamata teljesen más lett volna - és valószínűleg nem jelentek meg az emberek. "Néha azt mondom, hogy a Chicxulub kráter lett az emberi evolúció tégelye" - mondja Kring.
Azt is javasolta, hogy a nagy aszteroidák hatása hozzájárulhatott az élet megteremtéséhez.
Amikor az aszteroida esett, az intenzív hő intenzív hidrotermikus aktivitást váltott ki a Chicxulub kráterben, amely 100 000 évig tarthat.
És hagyta, hogy a termofilek és a hipertermofilek - egzotikus egysejtű szervezetek, amelyek forró, kémiailag dúsított környezetben virágzanak - letelepedjenek a kráter belsejében. A fúrás próbálja ki ezt az ötletet.
A Földet kezdete óta rendszeresen bombázzák. 2000-ben Kring javasolta, hogy ezek az ütések olyan föld alatti hidrotermális rendszereket hozzanak létre, mint amelyek a Chicxulub kráternél esetleg kialakultak.
Ezek a forró, kémiailag gazdag, párás helyek adhatták az első életformákat. Ha igen, akkor a hőálló hyperthermofilek voltak a Föld első életformái.
ILYA KHEL
