Prije otprilike 66 milijuna godina, asteroid promjera 10 do 12 kilometara udario je u plitko karbonatno područje bogato sumporom u blizini današnjeg Chicxuluba na poluotoku Yucatan u Meksiku. Stvorio je krater širok gotovo 180 kilometara i označio točku u geološkom zapisu gdje je nestalo oko tri četvrtine svih vrsta, uključujući neptičje dinosaure.
Najveće izravno fizičko uništenje bilo je koncentrirano oko Meksičkog zaljeva i okolnih područja. Međutim, samo to ne može objasniti masovno izumiranje koje je zahvatilo čak i najudaljenije dijelove planeta.
Da bismo ovo razumjeli, važnija je priča što je udar učinio atmosferi, prvo u satima nakon udara, a zatim u godinama koje su uslijedile, piše on. spacedaily.com.
Krater je bio rana. Atmosfera je bila oružje.
Prvi sati: Vrućina s neba
Udarac je balističkim putanjama izbacio rastaljeno kamenje iz atmosfere. Kada su se te kapljice, koje su se u međuvremenu stvrdnule u staklene kuglice (sferule), počele vraćati na Zemlju i usporavati, zagrijale su gornje slojeve atmosfere.
Modeli koje su 2013. predstavili Douglas Robertson i njegovi kolege u Journal of Geophysical Research: Biogeosciences procijenili su da je to proizvelo infracrveni toplinski val na površini Zemlje, usporediv s pećnicom uključenom na najjače zagrijavanje tijekom razdoblja nakon udara.
Drugim riječima, toplina nije dolazila iz kratera, padala je s neba, čak i na mjestima vrlo udaljenim od mjesta udara.
Je li taj toplinski val zapalio cijeli svijet još uvijek je predmet rasprave. U radu iz 2009. objavljenom u časopisu Geology, Tamara Goldin i Jay Melosh tvrdili su da bi padajuće sferule zapravo zaštitile površinu od većeg dijela vlastitog zračenja, skraćujući trajanje vala ispod praga potrebnog za paljenje drva diljem planeta.
Studija modeliranja iz 2013., objavljena u istom časopisu, pokazala je da su požari izbili u nekim smjerovima od mjesta udara, ali ne kao jedna globalna vatrena oluja. Dakle, postojanje toplinskog pulsa je dobro utvrđeno, ali tvrdnja da je spalio cijelu biosferu u jednom trenutku nije.
Mrak i hladnoća
Stijene na mjestu udara bile su bogate sulfatima i karbonatima. Njihovim isparavanjem otpuštene su ogromne količine sumpora u stratosferu, gdje su nastali aerosoli koji su blokirali sunčevu svjetlost. Tome se pridružila čađa koja je posljedica požara raslinja i fina kamena prašina.
Kako je sunčeva svjetlost bila blokirana, fotosinteza na kopnu iu površinskim slojevima mora naglo je pala u roku od nekoliko tjedana. Temperature padaju godinama. Studija objavljena 2014. u časopisu PNAS, temeljena na temperaturnim pokazateljima sačuvanim u morskim sedimentima, pronašla je dokaze brzog i ozbiljnog hlađenja neposredno nakon udara, što je u skladu sa scenarijem “šok zime”, a ne s postupnim opadanjem klime.
Upravo ovaj scenarij najbolje odgovara podacima o preživljavanju vrsta. Životinje koje su uspjele preživjeti bile su većinom male, sposobne su se sakriti, kopati jazbine ili živjeti u vodi, te se hrane raspadnutom organskom tvari umjesto svježim biljkama.
Obrazac koji favorizira kopače i čistače više izgleda kao svijet koji je utonuo u tamu i prestao proizvoditi hranu nego kao posljedica kratkotrajnog udarnog vala.
Sumpor, čađa ili prašina?
Znanstvenici još uvijek pokušavaju utvrditi koliko su sumpora, čađe i prašine pridonijeli ukupnom hlađenju. Najnoviji značajan doprinos raspravi došao je 2023. godine, kada su Cem Berk Senel i ostali objavili paleoklimatske simulacije u časopisu Nature Geoscience na temelju mjerenja veličine zrna s nalazišta Tanis na granici krede i paleogena u Sjevernoj Dakoti.
Otkrili su da je udio vrlo fine silikatne prašine, veličine između 0,8 i 8 mikrometara, veći nego što se prije mislilo.
Prema njihovim simulacijama, ta bi prašina mogla ostati u atmosferi čak 15 godina, pridonijeti hlađenju Zemljine površine za oko 15 stupnjeva Celzijusa i gotovo potpuno zaustaviti fotosintezu na otprilike dvije godine.
Međutim, autori oprezno tumače rezultate. Prašina je prikazana kao faktor koji djeluje zajedno sa sumporom i čađom, a sami istraživači naglašavaju da točni mehanizmi izumiranja još nisu dovoljno razjašnjeni. Ova studija produbljuje raspravu, ali je ne završava.
Zašto je ova razlika važna?
Popularna slika ovog događaja često spaja regionalnu katastrofu i globalno izumiranje u jedan trenutak: asteroid udari, dinosauri umiru.
Međutim, kemijski dokaz koji je prvi povezao izumiranje s udarom asteroida, sloj iridija koji su 1980. opisali Luis i Walter Alvarez i kolege, nije objasnio kako je zapravo došlo do masovnog izumiranja. Krater nam je pokazao gdje se događaj zbio. Atmosfera objašnjava mehanizam.
Gledajući tako, osnovna ideja ostaje ista: udar je “napunio” nebo, najprije toplinom u prvim satima, potom česticama koje su godinama zaklanjale Sunce, a nebo je to prenijelo efekte na sve kontinente.
Ono što ostaje otvoreno pitanje je precizna raspodjela odgovornosti: koliko se hlađenje može pripisati sumporu, koliko čađi, a koliko prašini, te koliko je početni toplinski puls stvarno bio smrtonosan. Odgovori na ova pitanja ovise o sve preciznijim analizama graničnih sedimenata poput onih pronađenih u Tanisu.
Krater je mapiran desetljećima. Ali u godinama koje su uslijedile nakon njegovog nastanka, znanstvenici ga još uvijek pokušavaju rekonstruirati.