Dodano: 03 kwiecień 2019r.

Dzień, w którym wymarły dinozaury. Skamieliny pierwszych ofiar uderzenia planetoidy

Wykopaliska w Północnej Dakocie ujawniły cmentarzysko zwierząt, ryb oraz roślin, które uległy zagładzie, jak twierdzą paleontolodzy, w krótkim czasie po uderzeniu planetoidy 66 milionów lat temu. Przyjmuje się, że to uderzenie doprowadziło do wyginięcia dinozaurów.

Zagłada dinozaurów

 

Początek końca rozpoczął się od gwałtownych wstrząsów, które wzbudziły gigantyczne fale na wodach śródlądowego morza, z którym graniczyły terenach obecnej Północnej Dakoty. Potem z nieba spadł deszcz drobnych, gorących odłamków, które prawdopodobnie podpaliły większość roślinności na lądzie.

Następnie przyszła ogromna, ponad  30-metrowa fala, która wyrzuciła daleko w głąb lądu ryby i na jakiś czas odwróciła bieg rzeki wpadającej do morza. Ryby, które to przetrwały, były nieustannie bombardowane deszczem gorących odłamków. Po 10-20 minutach druga fala przypływu zalała brzeg i pokryła martwe lub dogorywające stworzenia żwirem, piaskiem i drobnym osadem, tworząc nad nimi grobowiec osłonięty przed światem zewnętrznym przez następne 66 milionów lat.

Taki scenariusz wydarzeń przedstawiają naukowcy, którzy odkryli to wyjątkowe cmentarzysko – złoże skamielin. Ryba ułożona jedna na drugiej, zmieszana z przypalonymi pniami drzew, gałęziami, martwymi ssakami, kośćmi mozazaurów, owadami, połową triceratopsa, amonitami i innymi morskimi mikroorganizmami – tak wygląda cmentarzysko z Hell Creek Formation w Północnej Dakocie.

 

Od 2013 roku wykopaliska prowadzi tam paleontolog Robert DePalma. On też jest głównym autorem publikacji na ten temat, która ukazała się właśnie na łamach pisma „PNAS”. Jak twierdzi uczony, to złoże skamielin jest zapisem dnia, w którym wyginęły dinozaury. Wraz z nimi wymarło około trzy czwarte gatunków roślin i zwierząt. Zagłada została spowodowana przez masywną planetoidę, które uderzyła w Ziemię 66 milionów lat temu i nazywana jest wymieraniem kredowym.

- Na całym świecie nie można znaleźć takiej kolekcji składającej się z dużej liczby gatunków reprezentujących różny wiek organizmów i w różnych stadiach życia, z których wszystkie zmarły w tym samym czasie, tego samego dnia – powiedział DePalma. Dodał, że miejsce to pokazuje, co spotkało rejony odległe od miejsca uderzenia kosmicznej skały.

DePalma związany University of Kansas wraz z kolegami z University of California, Berkeley opisał w publikacji cmentarzysko z Hell Creek Formation oraz przedstawił dowody łączące je z planetoidą lub kometą, która uderzyła w okolice półwyspu Jukatan oraz Zatoki Meksykańskiej 66 milionów lat temu. Impakt spowodował powstanie ogromnego krateru na dnie oceanu zwanego Chicxulub. Wraz z uderzeniem w powietrze uniosły się ogromne ilości pyłów. Chmura ostatecznie otoczyła Ziemię ograniczając dopływ promieni słonecznych i obniżając temperatury na Ziemi ostatecznie powodując zagładę 75 proc. gatunków żyjących wówczas na naszej planecie.

- To jest jak muzeum końca kredy w warstwie o grubości półtora metra - powiedział Mark Richards, emerytowany profesor z kalifornijskiej uczelni, który obecnie jest duchownym oraz profesorem na University of Washington. Richards, który wraz z Walterem Alvarezem z University of Kalifornia 40 lat temu po raz pierwszy wysunął hipotezę, że kometa lub uderzenie asteroidy spowodowało masowe wymieranie, zostali poproszeni przez DePalmę i jego kolegę Jana Smita o konsultację dotyczące nowej publikacji. Badaczom szczególnie chodziło o tzw. tektyty –drobne kawałki stopionej skały oraz fale przypominające tsunami.

Richards i Alvarez ustalili, że ryby nie mogły zostać pogrzebane przez typowe tsunami. Przyznali, że padające tektyty uniemożliwiały tworzenie się błota. Badacze stwierdzili, że fale sejsmiczne do badanego miejsca zagłady prawdopodobnie dotarły w ciągu 10 minut od uderzenia, które byłoby odpowiednikiem trzęsienia ziemi o magnitudzie 10 lub 11 w skali Richtera. Według nich, powstała fala stojąca tzw. sejsza.

Fot. Robert DePalma/UC Berkeley

Fot. Robert DePalma/UC Berkeley

Chociaż duże trzęsienia ziemi często wytwarzają sejsze w zamkniętych zbiornikach wodnych, rzadko te zjawiska są zauważane. Badacze wskazali tu przykład silnego trzęsienia ziemi w Tohoku w Japonii w 2011 roku, które spowodowało powstanie wysokich na blisko dwa metry fal stojących 30 minut później w norweskim fiordzie oddalonym o 8000 kilometrów.

DePalma wraz kolegami zauważył, że niektóre skamieliny ryb zawierają drobne sferule – drobne kulki szkliwa powstałe wskutek stopienia się meteorytu. Lejki po bombardowaniu drobinami można także zobaczyć w skamieniałym błocie. Jak stwierdził Alvarez, deszcz drobinek mógł mieć prędkość nawet ponad 300 k/h. Badacze uważają, że gorący ​​deszcz gruzu był tak intensywny, że rozpalił pożary na całym kontynencie amerykańskim, jeśli nie na całym świecie.

Zgodnie z publikacją, co najmniej dwie olbrzymie sejsze powstały w odstępie 20 minut pozostawiając po sobie grube osady pokrywające skamieniałości. To warstwy gliny bogatej w iryd, rzadki metal na Ziemi, ale powszechny w asteroidach i kometach. Ta warstwa jest znana jako granica K-T – granica kreda-trzeciorzęd – warstwa rozgraniczająca osady z kredy oraz paleogenu.

W 1979 roku Walter Alvarez wraz ze swoim ojcem Luisem Alvarezem (laureat Nagrody Nobla z fizyki z 1968 roku) jako pierwsi rozpoznali znaczenie warstw irydu na granicy K-T. Zaproponowali hipotezę, że większe stężenie irydu powstało w wyniku uderzenia w Ziemię komety lub planetoidy i to zdarzenie odpowiedzialne jest za wymieranie kredowe.

Uderzenie spowodowało stopienie się podłoża skalnego pod dnem morskim i sproszkowanie asteroidy wysyłając pyły i stopioną skałę aż do stratosfery, gdzie wiatry rozniosły je wokół planety. To zamknęło dopływ promieni słonecznych na długie miesiące, jeśli nie lata. Z nieba spadał gruz: nie tylko tektyty, ale także gruz skalny ze skorupy kontynentalnej. Bogaty w iryd pył ze sproszkowanego meteoru był ostatnim, który wytrącił się z atmosfery po uderzeniu, tworząc granicę K-T i kończąc okres kredy.

- Kiedy zaproponowaliśmy hipotezę na wyjaśnienie wielkiego wymierania, opierała się ona tylko na znalezieniu anomalnej koncentracji irydu - odcisku palca asteroidy lub komety - powiedział Alvarez. - Od tego czasu dowody stopniowo się zwiększają. Ale nigdy nie przyszło mi do głowy, że znajdziemy takie złoże skamielin jak to – dodał.

Kluczowym potwierdzeniem hipotezy było odkrycie krateru uderzeniowego Chicxulub na dnie Zatoki Meksykańskiej, którego datowanie wskazało dokładnie na wiek masowego wymierania. Odkrycie cmentarzyka skamielin jest pierwszym, które zawiera szczątki zwierząt, które zginęły w wyniku uderzenia, a także zwierząt zabitych bezpośrednio po uderzeniu.

 

Źródło: University of California - Berkeley, fot. Robert DePalma/UC Berkeley