لقد ضرب الكويكب الذي قتل الديناصورات في أسوأ زاوية ممكنة، وبالتالي تسبب في أكبر قدر من الضرر

وذلك وفقًا لدراسة جديدة تستخدم بيانات من منطقة الحفرة في ولاية يوكاتان بالمكسيك، والمحاكاة الحاسوبية لزوايا التأثير المحتملة * فيديو توضيحي

بقلم: آرون لو باري، زميل باحث، البرنامج الدولي لأبحاث المحيطات، جامعة ليستر، ترجمة: آفي بيليزوفسكي

هناك عدد قليل من الأحداث الجيولوجية الأكثر روعة من تلك التي حدثت قبل 66 مليون سنة. تشير الأدلة إلى أن كويكبًا عملاقًا ضرب كوكبنا، مما أشعل سلسلة من الأحداث التي أدت إلى انقراض جماعي، حيث اختفت أكثر من 70% من الأنواع على الأرض - بما في ذلك الديناصورات.

يعمل البحث الجديد على تضييق احتمالات مدار هذا الكويكب، ويمكن أن يساعدنا على فهم أفضل لكيفية تأثير الاصطدام على الكوكب الذي ضربه وكيف توزعت المواد في الغلاف الجوي بعد الاصطدام. ويشير البحث إلى أن زاوية تأثير هذا الكويكب يمكن أن تؤدي إلى أسوأ النتائج الممكنة لسكان الكوكب.

لقد اختفى الكويكب منذ فترة طويلة. وتفكك عندما اصطدم بالأرض، لكنه ترك حفرة يبلغ عرضها 200 كيلومتر. من خلال النظر إلى هندسة وبنية هذه الحفرة، يمكن اختبار مدارات الكويكب المحتملة من خلال المحاكاة الحاسوبية ومعرفة أي منها قد يترك ندبة كما رأينا في الحياة الحقيقية.

لم يعد من الممكن رؤية الحفرة. لقد تم دفنه تحت مئات الأقدام من الرواسب التي تراكمت منذ الاصطدام. ومع ذلك، أشارت الأدلة من اتجاهات مختلفة إلى شبه جزيرة يوكاتان في المكسيك كموقع الحفرة، وتم تسميتها على اسم قرية محلية، تشيككسولوب. ومنذ ذلك الحين، تم جمع مجموعات بيانات مختلفة للسماح للباحثين بتقييم ميزات هذه الحفرة.

وفي عام 2016، انضممت إلى رحلة علمية مشتركة نظمها البرنامج الدولي لاستكشاف المحيطات والبرنامج الدولي للحفر العلمي البري. لقد أمضينا شهرين في البحر، نحفر عينات من الحفرة في مكان معين - في ذروتها.

تتشكل حلقات الذروة أثناء أحداث التأثير الكبيرة. وتتكون تلك الموجودة في فوهة تشيكسولوب من حلقة داخلية من التلال يبلغ قطرها 80 كيلومترًا وهي في الواقع دائرة ثانية داخل الحفرة. يمكن ملاحظة حلقات الذروة بسهولة أكبر على الأجسام الصخرية الأخرى في نظامنا الشمسي، مثل فوهة شرودنغر على القمر.

سعت بعثتنا إلى فهم كيفية تشكل هذه المعالم وما يحدث للصخور المستهدفة أثناء الاصطدام. ومن الصعب إجراء التجارب في ظل الضغوط ودرجات الحرارة المرتفعة بعد اصطدام الكويكب. ولهذا السبب يستخدم الباحثون المحاكاة الحاسوبية.

ساعدتنا العينات التي تم جمعها خلال بعثة 2016 على تحسين نماذج تكوين حلقة الذروة، وفي النهاية فوهة تشيككسولوب. وبالنسبة للكويكب الذي هبط عموديا على السطح، فقد أظهر أنه في غضون دقيقة يمكن أن يفتح حفرة بعمق حوالي ثلاثين كيلومترا.

خلال الدقيقتين التاليتين، تسببت قوة الاصطدام في ارتفاع القاع إلى ارتفاع يزيد عن 10 كيلومترات. ثم خلال الدقيقتين التاليتين، انهار الجزء المركزي من الحفرة إلى الخارج، مشكلًا حلقة الذروة. وفي الواقع، كان الاصطدام قويا للغاية لدرجة أنه رفع جزءا من وشاح الأرض، في الطبقة الموجودة أسفل القشرة الأرضية من عمق يزيد على 30 كيلومترا تحت الأرض.

واختبرت الدراسة الجديدة التي أجراها باحثون من إمبريال كوليدج لندن، ونشرت في مجلة Nature Communications، في محاكاة أحجام مختلفة للكويكبات وسرعاتها وزوايا تأثيرها - 90 درجة (عموديًا)، و60 درجة، و45 درجة، و30 درجة بالنسبة لسطح الأرض، لفهم ما هو السيناريو الذي كان من شأنه أن يترك حفرة تبدو وكأنها حفرة أصغر في يوكاتان؟

يشير شكل واستمرارية حلقة قمة تشيكاكسولوف إلى أن الكويكب تحطم بالفعل بزاوية تتراوح بين 45 و60 درجة. إذا كانت حلقة القمة مقطوعة (مثل حدوة الحصان)، فإن هذا يشير إلى زاوية ضحلة، ولكن لا يبدو أن هذا هو الحال. من الصعب تقدير اتجاه تأثير الكويكب.

ولكن من خلال النظر إلى المواقع النسبية لمركز الحفرة وحلقة الذروة وارتفاع الوشاح المذكورة أعلاه، فمن الممكن تقدير المكان الذي جاء منه الكويكب. وإذا كان التأثير عموديا، فمن المتوقع أن تتداخل المراكز الثلاثة، لكنها لا تفعل ذلك. ومن الممكن أن يشير كيزوسم إلى أن الكويكب جاء من الشمال الشرقي.

بعد الإصابة

وبغض النظر عن الاتجاه، فإن الزاوية الفعلية مهمة جدًا لوصف ما حدث بعد الاصطدام. وكان النطاق التقريبي للزوايا، وخاصة 60 درجة بالنسبة لسطح الأرض، قد أدى إلى تبخر الصخور الأكثر كفاءة وانبعاث الغازات والجسيمات السامة بالتساوي في المنطقة وفي العالم.

تظهر عمليات محاكاة أخرى أن نطاقًا يتراوح بين 60 إلى 30 درجة كان سيطلق غازًا وغبارًا أكثر بكثير مما لو دخل بزاوية عمودية (90 درجة) أو زاوية منخفضة (15 درجة). يشير هذا إلى أن الكويكب لم يضرب المكان الذي كان من المرجح أن يطلق فيه مواد سامة فحسب، بل إنه فعل ذلك أيضًا بكفاءة عالية، مما أدى إلى السيناريو الأسوأ على كوكبنا وانقراض الديناصورات.

أشارت الأبحاث السابقة إلى أن الزاوية الضحلة والاتجاه المختلف كان يعني أن تأثير الاصطدام كان أكثر شدة في نصف الكرة الشمالي. وفقًا للنموذج الجديد، إذا كانت الزاوية أكثر انحدارًا، فإن المادة المقذوفة ستنتشر بشكل أكثر انتظامًا. قد يسمح هذا للباحثين المستقبليين بإعادة فحص السجل الأوسع للتأثير لإعادة بناء الأحداث التي وقعت في أعقابه بشكل أفضل.

إلى المقال على موقع المحادثة

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:

• تم اكتشاف مصدر الكويكب الذي قضى على الديناصورات
• لقد قضى الكويكب على جميع الطيور تقريبًا بالإضافة إلى الديناصورات
• الصعود إلى عظمة الثدييات