https://frosthead.com

En fortælling om to klipper

De er to små bidder af ydmyg grå klippe. Midt i det glitrende udvalg af udstillinger i Hall of Geology, Gems and Minerals på National Museum of Natural History (NMNH) er de let at overse. Alligevel vidner de om en ødelæggende begivenhed i vores planet og til en af ​​de hotteste videnskabelige debatter i dette århundrede - nøjagtigt hvad gjorde (eller ikke gjorde) i dinosaurierne.

Klipperne er breccias, deres navn stammer fra ordet italienske stenhuggere bruger til at beskrive stykker brudt sten, der holdes sammen som småsten i beton. I dag ved vi, at de blev sprængt i eksistensen for omkring 65 millioner år siden, da en genstand, der var mere eller mindre på størrelse med Washington, DC, styrtede ned på jorden nær det, der nu er Mexicos Yucatán-halvø.

Krateret, nu kendt som Chicxulub (kind-sko-smøremiddel), var ikke den eneste virkning. Der var brande over hele verden, en tsunami, der var mere end en halv kilometer høj og storme af surt regn. I den resulterende ødelæggelse blev himlen mørk. Solen skinnede ikke igennem et år på grund af et dræbende skydække af støv. Så meget som 70 procent af alle plante- og dyrearter på jorden ser ud til at være udslettet - inklusive, mest spektakulært, dinosaurierne, hvis forsvinden længe ville pusle moderne forskere. De to breccias er bevis på den jordforvridende, men først begivenhed, der for nylig er forstået. Og de har fundet ud af den store videnskabelige detektivhistorie, der resulterede: opdagelsen af ​​selve krateret, ca. 65 millioner år efter dannelsen.

Temperaturerne kan have nået 18.000 grader F - til sammenligning er solens overflade en kølig 10.000 grader F. Klipperne, der blev ramt direkte, blev øjeblikkeligt fordampet, og den underliggende klippe blev hurtigt smeltet eller pulveriseret.

På det tidspunkt var det kun få videnskabsfolk, der teoretiserede, at de massive biologiske udryddelser (antydet af fossile rester) i slutningen af ​​kridttiden var forårsaget af påvirkningen af ​​et udenjordisk objekt. Det blev betragtet som en radikal teori. De fleste forskere regnede med, at dinosaurerne var blevet foretaget af en klimaændring eller en ændring i havoverfladen. Andre mente, at det var usandsynligt, at i et så stort, tomt solsystem kunne en asteroide eller komet faktisk have været i stand til at ramme jorden - langt mindre har skabt global ødelæggelse af påvirkningen.

Mærkeligt nok var de to NMNH-breccia-prøver allerede blevet wrestet fra jorden og opbevaret i Mexico, ikke til videnskab, men til kommercielle formål. De kom fra prøvekerner, der blev boret i 1950'erne og 60'erne af det mexicanske nationale olieselskab, PEMEX, ikke langt fra de nordlige Yucatán-landsbyer Chicxulub Pueblo og Sacapuc.

De lignede meget breccier af vulkansk oprindelse: smeltet klippe, der holder vinkelformige klumper af usmeltet sten. Deres tilstedeværelse i borekernerne gav ikke anledning til gode for olieselskabets efterforskning af området, da vulkansk sten normalt betyder, at olie, selv om den er til stede, ikke er let at udvinde. Området, hvorfra kernerne blev taget, viste ikke et mærkeligt træk i modsætning til det fra en vulkan - det var tilsyneladende del af en enorm, halvcirkelformet ring med et felt med høj tyngdekraft i midten. Men fordi så få videnskabsmænd tog alvorligt sandsynligheden for en stor asteroide indflydelse på jorden, virkede det meget fornuftigt at antage, at breccierne var produkterne fra en vulkan.

I 1978 kom en ung geofysiker ved navn Glen Penfield, der arbejdede med PEMEX, til at flyve over den Mexicanske Golf. Ved hjælp af et magnetometer skulle han måle det magnetiske felt af klipper på Golfbunden - specifikt ud for kysten nær Chicxulub Pueblo. Ligesom resultaterne fra tidligere PEMEX-geologer var Penfields beregnet til at kortlægge klippesammensætningen under overfladen og bestemme sandsynligheden for at finde olie.

Men hvad Penfields magnetometer lod ham se var meget underligt. Mere end en mil under overfladen af ​​Yucatán-halvøen og i 70 miles ud i Mexicogolfen var en tallerkenformet underjordisk struktur med et magnetfelt, der adskiller sig fra det kendte vulkanske terræn. Det havde også en mest un-vulkanlignende symmetri. Sammenlagt angav de gamle landdata og de nye undervandsdata eksistensen af ​​en enorm ring, cirka 120 miles i diameter, halvdelen på land, halvdelen under den Mexicanske Golf. Den var ti gange så stor som enhver vulkan med en opadrettet bule i midten svarende til dem, der blev set på kendte - dog meget mindre - slagkratre.

Penfield og PEMEX-geofysiker Antonio Camargo-Zanoguera konkluderede, at det ikke kunne være resultatet af en vulkan; det var sandsynligvis et slagkrater. Men at bevise, at det videnskabeligt var et stort problem. For det første blev de oplysninger, hvorpå deres konklusion hviler, opbevaret af olieselskabet i tillid. Værre endnu er det lager i Mexico, hvor alle kerneprøver skulle være opbevaret og katalogiseret, var brændt ned, og tilsyneladende ødelagde alt.

Netop hvorfor disse kerneprøver og breccias, de indeholdt, var så vigtige, var resultatet af nogle relativt nyere undersøgelser, der involverede virkningerne af kendte asteroidepåvirkninger på forskellige bergarter. Det var først i 1960'erne, at videnskabsmænd opdagede, at en af ​​de vigtigste af disse effekter er produktionen af ​​det, der er kendt som "chokeret" kvarts. Almindelig i jordskorpen er kvarts til stede i de fleste slagbrækier (inklusive dem, der vises på NMNH). Normalt er kvartskrystaller umærkede. Men når en asteroide rammer jorden, efterlader dets kraftige chokbølger, der passerer gennem de små kvartskorn med en hastighed på tre til seks miles i sekundet, et unikt, uudsletteligt mærke: mikroskopiske parallelle linjer scoret gennem kvartset, som tredimensionelt kryds -hatching. Tilstedeværelsen af ​​disse funktioner giver et vist bevis på en asteroidpåvirkning.

Det var først i foråret 1990, at Penfield fik et opkald fra en kandidatstuderende, Alan Hildebrand, der havde undersøgt et 65 millioner år gammelt klippelag i Haiti, kun 300 miles fra Yucatán, og bestemt at det stadig- den hypotetiske asteroidpåvirkning fra den tid skal have fundet sted et sted rundt om Caribien. Nu ville Hildebrand se, om han og Penfield kunne fuldføre puslespillet ved at lokalisere klippeprøver fra Penfields Chicxulub-struktur.

Arbejdet målrettet begyndte de deres søgning efter prøver. Ved en fantastisk tilfældighed fandt de, at et par breccia-prøver, en del af de originale olieborekerner, var blevet distribueret her og der i Mexico og USA og dermed undgik ødelæggelse i den mexicanske lagerbrande. Penfield og Hildebrand var heldige nok til at få fat i et par af disse, inklusive en breccia fra den 14. kerne af PEMEX-boreområdet kaldet Yucatán 6. Og det gjorde det. Chokede kvartsprøver fra Yucatán 6 breccia beskyttede det faktum, at Penfields underjordiske tallerken ikke var en vulkan, men snarere et asteroide slagkrater - den undvigende rygepistol.

I løbet af et år viste det sig, at mange af de angiveligt ødelagte Chicxulub-kerner var tilgængelige. I den slags tilfældighed, som man kunne forvente i et Indiana Jones-eventyr, havde en videnskabsmand ved PEMEX, fascineret af den afvigende struktur, hvorfra kernerne blev taget, opbevaret kernerne på et kontor i Mexico City til eventuel undersøgelse. Breccias, der vises på NMNH, er fra denne cache.

I dag giver de fleste af disse videnskabsmænd, der stadig mener, at dinosaurernes fald gradvist fandt sted, at den store asteroide fremskyndede afslutningen på deres eksistens - og den pludselige fødsel af en meget anden verden.

For at forstå hvorfor, skal du kun forestille dig virkningen på den moderne verden af ​​en lignende asteroide påvirkning. Bortset fra den utrolige fysiske ødelæggelse - og den menneskelige vold, der måtte opstå - forestil dig jorden med solen blokeret i et år: der ville ikke være nogen høst, og fratages solens varme, ville jorden vokse dramatisk koldere, måske op til 30 grader.

Ekstreme temperaturer og tryk, der skabte disse breccier, ændrede bogstaveligt talt jorden. Millioner af år senere er breccias en påmindelse om den nye slags liv, der blev resulteret, hvor store pattedyr som os kunne udvikle sig, fordi dinosaurer var uddød. Som disse klipper, er vi måske ikke her i dag, hvis det ikke var for den asteroide, der dannede Chicxulub-krateret.

En fortælling om to klipper