روایت عجیب از انقراض دایناسورها

اکنون دانشمندان با حفاری به عمق 1400متر زیر بستر دریا در دهانه چیکسولوب به دنبال کشف رازهایی از انقراض دایناسورها و شرایط زیست‌محیطی کره زمین، پس از برخورد سیارک یا شهاب‌سنگی عظیم هستند. دهانه چیکسولوب، زیر شبه‌جزیره یوکاتان قرار دارد.

اکتشاف در خلیج مکزیک

هسته 40 ؛ این بخش سه متری از صخره که از حفره عمیق زیر خلیج‌مکزیک بیرون کشیده شده، شاید برای افراد عادی چندان مهم نباشد؛ اما برای دانشمندی چون شون گالیک، زمین‌شناسی از دانشگاه تگزاس در آستین، نمونه چیزی است که اسرار یکی از فاجعه‌آمیزترین رویدادهای تاریخ سیاره زمین را در خود دارد.

این هسته از روزی می‌گوید که زمین لرزید. 66 میلیون سال پیش، یک شهاب سنگ به وسعت 14 کیلومتر به سیاره‌مان برخورد کرد، آتشی خروشان همه جا را فراگرفت، زمین‌لرزه‌های متعددی به‌وجود آمد و پرده‌ای از گرد و غبار غلیظ بر سر زمین سایه انداخت. این وضعیت، آغازی بر پایان زندگی حدود 75 درصد گونه‌های زیستی روی زمین، از جمله دایناسورهای غیرمرغی بود.

این شهاب‌سنگ با سرعت 20 کیلومتر در ثانیه، وارد جو زمین شده و پس از برخورد با سیاره، دهانه‌ای بزرگ به وسعت 200 کیلومتر برجای می‌گذارد. امروز، این دهانه زیر شبه‌جزیره یوکاتان در جنوب شرقی مکزیک قرار دارد و دانشمندان با هدایت شون گالیک در ماموریت Expedition 364 که پروژه‌ای مشترک میان برنامه حفاری قاره بین‌المللی و برنامه اکتشاف اقیانوس بین‌المللی بود، برای اولین بار، شروع به حفاری درون دهانه برخورد چیکسولوب کردند که 30 کیلومتر از خط ساحلی مکزیک دورتر است. آنها تا بیش از 3/1 کیلومتر زیر بستر دریا پایین رفتند و هسته‌های با ارزش صخره را استخراج کردند. سپس زمین‌شناسان، فیزیکدانان، شیمیدانان و زیست‌شناسان، شروع به بررسی این هسته‌ها کردند تا دریابند دقیقه‌ها، ساعت‌ها، روزها و سال‌های پس از برخورد شهاب‌سنگ، چه اتفاقی افتاده است. آنچه آنها بیابند، به ما کمک می‌کند تا بفهمیم، چرا این شهاب‌سنگ تا این اندازه مرگبار بوده و پس از آن، حیات روی زمین چگونه توانسته خود را احیا کند؟

در دل برخورد

هسته 40، مورد توجه دانشمندان قرار گرفته، زیرا این بخش ممکن است بتواند پرده از این راز بردارد که چرا برخورد یک سیارک می‌تواند چنین رویداد بزرگ جهانی را موجب شود.

این محققان توانستند 39 هسته از سنگ‌آهک ـ که در عمق 500 تا 620 متری زیر بستر دریا قرار دارد ـ را استخراج کنند و سپس به لایه‌ای برخورد کردند که درون آن، رگه‌هایی از سنگ‌های متلاشی شده، دیده می‌شد. محققان روی پوشش ضخیمی از برش breccia یک لایه از خرده‌سنگ‌های متلاشی و ذوب شده مشاهده کردند که در دقایق یا ساعات اولیه برخورد، شکل گرفته‌اند. چیزی که مورد توجه قرار گرفت، میکروفسیل‌هایی بود که درست روی لایه برش قرار داشت. این میکروفسیل ها، تصویر واضحی از وضعیت آن منطقه در لحظه برخورد به دست می‌دهد.

محققان در بررسی‌های خود به تحقیق در هسته 40 پرداختند و با بررسی مواد شیمیایی تشکیل‌دهنده این ساختارهای فسیلی، در تلاشند به وضعیت دما، مقدار شوری و حاصلخیزی آبی که در آن زمان این دهانه را پر کرده، پی ببرند. به این ترتیب امیدوارند بتوانند شرایط محیط‌زیست و بازماندگان آن برخورد را درک کنند. البته محققان براساس تحقیقات گذشته می‌دانند که برخورد سیارک، موجب انقراض بیش از 90 درصد موجودات تک‌سلولی روزن‌داران شبیه پلانکتون شده و گونه‌هایی که باقی ماندند، کوچک بودند و طی بیش از 100 هزار سال بعد به گونه‌های متفاوتی تبدیل شدند.

بررسی ایزوتوپ‌های کربن موجود در هسته این صخره، به دانشمندان کمک می‌کند تا بفهمند برخورد این سیارک، روی چرخه کربن چه تاثیری گذاشته است. با فهمیدن این موضوع می‌توانند واکنش گیاهان دنیا را که زندگی دایناسورها به آن وابسته بوده، نسبت به این برخورد درک کنند.

شروع حیات زیر بستر دریا

محققان با بررسی‌های خود به این نتیجه رسیدند که حتی ممکن است نشانه‌هایی از حیات واقعی درون خرده‌سنگ‌هایی مانند برش و زیر آن وجود داشته باشد. میکروارگانیسم‌هایی که میلیون‌ها سال، در این اعماق، دور از چشم انسان زندگی کرده و به تکامل رسیده‌اند. بنابه گفته یکی از این محققان، بیشتر حیات روی سیاره زمین، زیر لایه‌های زمین شکل گرفته‌اند. وقتی سیارکی به این وسعت به زمین برخورد کرده و موجب مرگ دایناسورها می‌شود، مسلما زیست‌کره موجود در اعماق زمین را دستخوش تغییر کرده که باید گفت این موضوع، الزاما بد نیست.

یک دهه پیش، محققان در تحقیق خود در خلیج چساپیک در ایالت ویرجینیای آمریکا که آن هم در معرض برخورد شهاب‌سنگ در 35 میلیون سال پیش بوده و دهانه‌ای البته کوچک‌تر از چیکسولوب با حدود 85 کیلومتر عرض در آنجا ایجاد شده است، متوجه شکست‌هایی در ساختار سنگ‌های زیرین شدند که بعدها آب میان آنها جریان پیدا کرده و تبدیل به مکانی مناسب برای زندگی میکروبی شده است.

همین موضوع ممکن است در دهانه چیکسولوب نیز رخ داده باشد. این برخورد در اعماق زمین و زیر گرانیت، ممکن است فرصتی برای شکل گرفتن زندگی میکروارگانیسم‌ها به وجود آورده باشد.

حتی ممکن است، بیش از 5/3 میلیارد سال قبل، دهانه‌های ایجاد شده از برخورد شهاب‌سنگ‌ها، تبدیل به نقاط مناسبی برای شکل‌گیری حیات اولیه روی زمین شده باشند، اما بوم‌شناسی میکروبی زیر خلیج مکزیک، خبر از مشکلات بیوشیمیایی می‌دهد که اشکال اولیه زندگی با آن روبه‌رو بوده‌اند.

معمای دهانه چیکسولوب

بررسی هسته‌های عمیق‌تر دهانه چیکسولوب، برای زمین‌شناسان بسیار حائز اهمیت است زیرا به آنها در درک چگونگی تشکیل رشته‌کوه‌های دایره‌ای به نام حلقه اوج کمک می‌کند. بنابر نظر محققان، چنین ساختارهایی روی سطح ماه، عطارد و مریخ نیز مشاهده می‌شود.

از طرف دیگر، دانشمندان در دهانه چیکسولوب، درست درون حلقه اوج، حفاری کردند. آنها می‌گویند، به دلیل این که این نقطه زیر دریا بوده و یک صخره یک کیلومتری روی آن را پوشانده است، دچار فرسایش نشده و با بررسی این منطقه، می‌توان به اثرات شهاب‌سنگ روی سیاره زمین پی برد.

با ادامه تحقیقات، دانشمندان به این نتیجه رسیده‌اند که هنگام برخورد این شهاب‌سنگ عظیم، قدرت و شدت چنان بالا بوده که در یک لحظه، از اعماق 25 کیلومتری زمین، صخره‌هایی را بیرون کشیده و با ارتفاعی دو برابر بلندتر از کوه‌های هیمالیا به جو زمین پرتاب کرده است. وقتی این خرده‌سنگ‌ها به سطح زمین برگشتند، باعث به وجود آمدن رشته کوه‌های حلقه اوج شده‌اند. از طرفی صخره‌هایی که به سطح زمین نزدیک‌تر بودند، ذوب شد و به شکل ژله‌ای درآمدند. بنابرتحقیقات به نظر می‌آید خرده‌سنگ‌های پرتاب شده به جو زمین، آسمان را تیره کرده و جلوی نور خورشید را گرفته‌اند و احتمالا آب و هوای زمین چند ماه تا چند سال سرد شده و انقراض دایناسورها و بسیاری از موجودات دیگر را موجب شده است.

چه چیزی دایناسورها را نابود کرد

سال 1359/ 1980 لوئیس آلوارز، فیزیکدان برنده جایزه نوبل و گروه تحقیقاتی‌اش متوجه شدند، درست لحظه‌ای که دایناسورها از رکوردهای فسیلی ناپدید شده‌اند، یک پوشش نازک از عنصر ایریدیم تشکیل شده است. ایریدیم یکی از کمیاب‌ترین عناصر روی پوسته زمین است، اما در شهاب‌سنگ‌ها به وفور یافت می‌شود. این محققان بر این باورند که گرد و غبارهای عظیم ناشی از این برخورد که حاوی ایریدیم فرازمینی بوده، تا بخش استراتوسفر زمین بالا رفته و کل سیاره زمین را دستخوش آشوب کرده است. در نتیجه، تاریکی جلوی فتوسنتز را گرفته و بسرعت شبکه‌های غذایی از بین رفته‌اند و مقدمات انقراض دایناسورها فراهم شده است. البته برخی دیگر از محققان، عوامل دیگری را نیز در انقراض دایناسورها بیان کرده‌اند و آن تله‌های دکان (Deccan) است که یکی از بزرگ‌ترین ویژگی‌های آتشفشانی روی زمین و امروزه بخش مرکزی هند است. در خصوص نحوه تشکیل شدن آنها، نظر دقیقی وجود ندارد. شاید آنها قبل از برخورد سیارک تشکیل شده اند یا نتیجه لرزش‌های پس از برخورد آن هستند، اما گازهای آتشفشانی متصاعد از آنجا، آب و هوای محیط را بسیار سرد کرده است. به‌نظر می‌رسد، برخورد شهاب‌سنگ به چیکسولوب موجی از رویدادهای بعدی، مانند زلزله، مگاسونامی، آتش‌سوزی‌های عظیم، باران اسیدی و آتشفشانی ایجاد کرده که توانسته به حکمرانی دایناسورها پایان دهد.

مترجم: نادیا زکالوند

جام‌جم

منبع: BBC Focus