Oynanan antik etkiler Dünyanın karmaşık tarihinde güçlü bir rol. Ay veya Merkür gibi diğer Güneş Sistemi cisimlerinde, çarpma geçmişi yüzeylerinde korunur çünkü onu silecek hiçbir şey yoktur. Ancak Dünya’nın jeolojik aktivitesi, erozyonun da yardımıyla, zamanla çarpma kraterlerinin kanıtlarını sildi.
Dünyanın karmaşık tarihi, Güneş Sistemi kardeşleri arasındaki statüsünü yükseltti ve yaşamla dalgalanan bir dünya yarattı. Antik asteroit çarpmaları bu tarihte bir rol oynamış, felaket ve aksamalara neden olmuş ve olayların gidişatını geri dönülmez biçimde değiştirmiştir.
Kanıtlar eksik veya ciddi şekilde bozulmuş olduğundan, bu dev etkilerin oynadığı rolü deşifre etmek zor. Peki bilim adamları bu soruna nasıl yaklaşıyor?
Her seferinde bir krater.
Dünya üzerindeki en bilinen dev asteroit çarpması, yaklaşık 65 milyon yıl önce dinozorları yok eden ve memelilerin üstün olma yolunu açan Chicxulub çarpıştırıcısıdır. Ancak Güney Afrika’dakiler de dahil olmak üzere başka dev etkiler de oldu. Adı Vredefort Krateri ve Dünya’nın onaylanmış en büyük çarpma krateri.
Vredefort çarpma tertibatı, yaklaşık 2 milyar yıl önce Paleoproterozoik Çağ’da Dünya’ya çarptı ve şu anda Güney Afrika’da bulunuyor. Önceki araştırmalar, Vredefort çarpma tertibatını 6 ila 9 mil çapında ve krater – veya bilim adamlarının dediği gibi çarpma yapısı – oluşturulduğunda yaklaşık 100 ila 200 mil arasındaydı.
Erozyon, aradan geçen 2 milyar yılda boyutunu küçülterek çarpmanın doğasını, kraterin boyutunu ve çarpmanın etkilerinin doğru bir şekilde ölçülmesini zorlaştırdı.
Ancak dergide yayınlanan yeni bir çalışma Jeofizik Araştırma Dergisi: Gezegenler Vredefort çarpma tertibatı için farklı bir boyut ve darbe hızına ulaşır. Çalışmanın yazarları, çarpma tertibatının düşünülenden daha büyük olduğunu, Dünya’ya düşünceden daha hızlı çarptığını ve yıkıcı ve geniş kapsamlı sonuçlara sahip olduğunu söylüyor.
çalışma Vredefort Kraterinin Oluşum Koşullarının Revizyonu. Baş yazar Natalie Allen, Ph.D. Johns Hopkins Üniversitesi’nde fizik ve astronomi bölümünde öğrenci.
Allen bir haber bülteninde, “Dünya üzerinde sahip olduğumuz en büyük etki yapısını anlamak kritik önem taşıyor” dedi. “Vredefort Krateri gibi bir yapı tarafından sağlanan bilgilere erişim, modelimizi ve jeolojik kanıtları anlamamızı test etmek için harika bir fırsat, böylece Dünya ve ötesindeki etkileri daha iyi anlayabiliriz.”
etkinin boyutu
Chicxulub olayı gibi daha yakın tarihli etkilerin de geniş kapsamlı ve yıkıcı sonuçları oldu. Chicxulub, megatsunamilere, şiddetli depremlere, ormanları kül ve küle çeviren yangın fırtınalarına, küresel sıcaklıkların uzun süre düşmesine neden olan atmosferik toz birikimlerine ve tabii ki dinozorların yok olmasına neden oldu.
Ancak Paleoproterozoik Çağ’da Vredefort çarpma olayı meydana geldiğinde Dünya çok farklıydı. Hayvanlar ve ormanlar yoktu.
Vredefort çarpma tertibatı için önceki tahminler, onu 9 mil/s çarpma hızıyla yaklaşık 9 mil çapında yerleştirir. Bu, yaklaşık 107 mil çapında bir krater kazacaktı. Krater, aradan geçen 2 milyar yılda büyük ölçüde aşındı, bu nedenle daha önceki jeolojik kanıtlar “15×15” tahminini destekledi.
Ancak sorun şu ki kraterin artık çok daha büyük olduğu anlaşılıyor. Krater için en güvenilir modern tahmin 155 ila 174 mil arasındadır. Tutarsızlığı çözmeye yardımcı olmak için, bu çalışmanın yazarları, Vredefort çarpma olayına bilgisayar simülasyonları şeklinde yeni araçlar getirdi.
Araştırmacılar simülasyonları “impact code iSALE2D (darbe Basitleştirilmiş Keyfi Lagrange Eulerian)” aracıyla çalıştırdılar. Araştırmacıların etki olaylarını anlamalarına yardımcı olan bir şok fiziği simülasyon aracıdır. Bilim adamları, etkileri simüle etmek ve etkilerini yeniden üretmek için kullanırlar. Simülasyonları, modern kanıtları daha doğru bir şekilde yansıtan bir çarpma cihazı boyutuna ve hızına yol açtı. Araştırmacılar, Vredefort çarpma tertibatının aslında ya 9 mil/s hızla hareket eden 9 mil çapında bir gövde ya da 12 mil/s hızla hareket eden 12 mil çapında bir gövde olduğunu söylüyorlar.
Çarpma tertibatının revize edilmiş çapı ve hızıyla örtüşen tek kanıt kraterin boyutu değil. Çarpma alanının altındaki kayadaki belirli özellikler de düşünülenden daha büyük bir çarpma tertibatı olduğunu düşündürmektedir. Araştırmacılar, Vredefort darbe yapısında “breş, paramparça koniler, kuvars ve zirkonda düzlemsel deformasyon özellikleri ve eriyik” de dahil olmak üzere şok metamorfik özellikler buldular. Konumları, etkinin düşünülenden daha güçlü olduğunu gösteriyor.
Gücü hafife almak
Vredefort etkisi için bu revize edilmiş sonuçlar, etkinin önceden düşünülenden daha enerjik olduğu anlamına geliyor. Çarpma, dinozor öldüren Chicxulub çarpma tertibatının etkisini cüceler.
Chicxulub, o zamanlar Dünya’daki yaşam için felaketti, bu nedenle Vredefort etkisi bir mega felaket olurdu. Bununla birlikte, Chicxulub’un yaptığı gibi, kitlesel bir yok oluşa dair hiçbir kayıt ve dünya çapında tutarlı bir kül tabakası bırakmadı. Vredefort çarpma tertibatı Dünya’da nasıl bir hasara yol açtı?
Gazetenin yazarlarından Profesör Miki Nakajima, “Chicxulub etkisinin aksine, 2 milyar yıl önce sadece tek hücreli yaşam formları olduğu ve ağaçların olmadığı göz önüne alındığında, Vredefort etkisi kitlesel yok oluş veya orman yangınları kaydı bırakmadı” dedi. , ayrıca Johns Hopkins’ten. “Ancak, etki, küresel iklimi potansiyel olarak Chicxulub etkisinden daha kapsamlı bir şekilde etkilerdi.”
Çarpma, atmosferi toz ve aerosollerle kalınlaştırdı, güneş ışığını engelledi ve sıcaklıkların düşmesine neden oldu. O zamanlar atmosferde oksijen birikiyordu ve fotosentetik organizmalar yaygındı ve zaten bir milyar yıldır buralardaydı. Onlara ne oldu?
Nakajima, “Bunun fotosentetik organizmalar üzerinde yıkıcı bir etkisi olabilirdi.” Dedi. Saatlerden on yıla kadar sürebilecek olan toz ve aerosoller yerleştikten sonra, etkiden yayılan karbondioksit gibi sera gazları uzun bir süre boyunca küresel sıcaklığı potansiyel olarak birkaç derece yükseltebilirdi.”
Çevremizde gördüğümüz gibi, sadece birkaç derecelik bir sıcaklık artışının küresel iklim üzerinde güçlü bir etkisi vardır. Isınma dünyamızda sel, kasırgalar, kuraklıklar ve diğer fenomenler daha sık meydana geliyor.
Jeolojik kanıtlara ulaşmak zor, ancak 2 milyar yıl önce Dünya, Huronian Glaciation’dan yeni çıkıyordu, bu yüzden gezegenin yüzeyinde muhtemelen çok fazla buz vardı. Vredefort etkisi küresel sıcaklıkları yükselttiyse, erime okyanus seviyesini önemli ölçüde yükseltmiş olabilir. Kesin olarak bilmenin bir yolu olmasa da, etki şiddetli bir fırtına döneminin habercisi olabilir.
Yazarlar, o sırada Dünya’daki yaşamın sonuçlarının kesin bir açıklamasından kaçınıyorlar. Ancak birkaç sonuca varıyorlar.
Dünyadaki hayata ne oldu?
Krater boyutu ve çarpma tertibatı boyutuna ilişkin önceki tahminler, jeolojik kanıtlarla uyuşmuyor. Önceki araştırmalardan elde edilen daha zayıf etki, Vredefort etki alanındaki jeolojik özellikleri oluşturmak için yeterli baskı oluşturamıyor.
Bu boyuttaki etkiler, aynı zamanda, etki alanının altında bir eriyik tabakası oluşturur. Çoğu 2 milyar yıl içinde aşınmış olsa da, ekibin modelleri, bugün bulunduğu merkezin altında bazılarının hala var olması gerektiğini gösteriyor.
Vardıkları sonuçlardan bir diğeri, 2 milyar yıl önceki kara kütlelerinin konumlarıyla ilgilidir. Kıtaların önemli ölçüde sürüklendiğini ve hatta geçmişte birleştiğini biliyoruz, ancak belirli zamanlarda kesin konumlarını saptamak zordur. Bilim adamları, özellikle Karelya, Rusya’da, dünyanın farklı yerlerinde Vredefort etkisinden ejecta buldular ve ejecta’nın belirli bir enerjinin etkisinden ne kadar uzağa gidebileceğini biliyorlar.
Böylece, Vredefort’un etkisinin enerjisinin daha doğru bir şekilde anlaşılmasıyla, yazarlar Karelya’nın çarpma anında konumunu sınırlandırabildiler. Vredefort darbesi vurduğunda Karelya, çarpma bölgesinden 1.242 ila 2.553 mil arasındaydı. Şimdi birbirlerinden dört kat daha uzaktalar.
Allen, “Uzun zaman önce kara kütlelerinin konumunu sınırlamak inanılmaz derecede zor” diyor. “Mevcut en iyi simülasyonlar yaklaşık bir milyar yıl geriye gitti ve geriye gittiğinizde belirsizlikler daha da büyüyor. Bu ejecta katman haritalaması gibi kanıtları netleştirmek, araştırmacıların modellerini test etmelerine ve geçmişe bakışın tamamlanmasına yardımcı olabilir.”
Bilim adamlarının Vredefort çarpma tertibatı çarptığında Dünya’daki yaşama ne olduğunu anlamaları zor olacak. Tüm tozla birlikte salınan büyük miktarlardaki gazlar, dünyanın büyük kısımları için fotosentezi etkisiz hale getirmiş olabilir. Tüm bu tozun çökmesi ve gazların atmosferi terk etmesi 10 yıl almış olabilir. Nasıl dilimlersen kes bir felaketti.
Dünya’daki yaşam, bir dizi felaket etkisi, yok olma ve küresel iklim döngülerini yönetti. Dinozorları öldüren Chicxulub çarpma tertibatı buna büyük önem veriyor. Ancak bu çalışma, yaşamın yalnızca tek hücreli olduğu zamanlarda bile, büyük etkilerin Dünya üzerindeki yaşamın gidişatını şekillendirmiş olabileceğini gösteriyor. Vredefort etkisinin, yaşamın uzun evrimsel yolculuğunda hangi spesifik etkileri oldu?
Yazarlar, “Bu etkinin küresel etkileri kapsamlı olurdu” diye yazıyor. “İklimsel gazların serbest bırakılması küresel iklimi değiştirecekti, ancak bundan daha ileri tahminler bu çalışmanın kapsamı dışında çalışmayı gerektiriyor.”
Bu makale ilk olarak şu adreste yayınlandı: Evren Bugün Evan Gough’un fotoğrafı. Orijinal makaleyi buradan okuyun.