Téměř každý ví, že před 66 miliony let na Zemi padl asteroid, který, jak se zdálo, vedl ke smrti dinosaurů. Tento pád však vedl k tajemným důsledkům. Tam, kde rostly armády stromů a protahovaly své větve k nebi, jako by prchaly z houštin kapradin a keřů, které je popadly za kořeny, zůstaly jen spálené kmeny. Místo neustálého hučení hmyzu a výkřiku obřích dinosaurů mlčilo jen píšťalko větru. Temnota padla: modrá, zelená, žlutá a červená, tančící na slunci, všechno bylo spáleno.
To se stalo, když obrovský asteroid široký deset kilometrů zasáhl naši planetu před 66 miliony let.
"Během několika minut nebo dokonce hodin se svěží a živý svět proměnil v tichý a prázdný svět," říká Daniel Durda, planetární vědec z Jihozápadního výzkumného ústavu v Coloradu. "Zejména v oblasti tisíců čtverečních kilometrů kolem místa dopadu - všechno bylo úplně zničeno."
Tím, že spojili skládačku tohoto podzimu, vědci zmapovali dlouhodobé účinky dopadu. Tvrdil, že žije více než tři čtvrtiny všech druhů zvířat a rostlin na Zemi. Nejvýznamnějšími oběťmi byli dinosauři - ale mnoho z nich přežilo ve formě ptáků.
Ukázalo se však, že je mnohem složitější namalovat všechno do detailů, zejména to, co následovalo po pádu a co umožnilo přežít některé druhy.
Poprvé začali hovořit o skutečnosti, že dinosaury byly zničeny dopadem asteroidů v roce 1980. V té době byl tento nápad kontroverzní. V roce 1991 objevili geologové místo pádu - kráter o průměru 180 kilometrů na poloostrově Yucatan v Mexiku. Kráter byl pojmenován Chicxulub po nedalekém městě.
Kráter bylo obtížné najít, protože je pod zemí. Severní část byla také daleko od pobřeží, pohřbená pod 600 metrů mořských sedimentů.
Propagační video:
V dubnu 2016 začali vědci vrtat kilometr po mořské straně kráteru, aby mohli odebrat vzorky jádra o délce 3 metry. Tým vědců bude analyzovat získané vzorky a odhalí změny v typu hornin, malých fosílií a možná i DNA uzavřené v kameni.
"Pravděpodobně najdeme neplodný oceán na zemi nula bezprostředně po nárazu a pak možná uvidíme, jak se život vrátí," říká Sean Galik z University of Texas Institute of Geophysics, který se podílí na vrtání.
Některé věci by se daly naučit bez vrtání kráteru.
Například, s ohledem na velikost kráteru, vědci vypočítali, kolik energie by se při dopadu uvolnilo.
Na základě těchto informací modelovali Durda a David Kring z Institutu Měsíce a planet v Texasu přesné podrobnosti o kolizi a předpovídali, k jakému řetězci událostí může dojít. Vědci dokázali tento scénář vyzkoušet s fosiliemi a zkontrolovat, jak přesné jsou předpovědi.
"Všechny tyto výpočty byly pečlivě provedeny," říká paleobotanista Kirk Johnson, ředitel Smithsonian National Museum of Natural History. "Můžete si vytvořit scénář, ve kterém jdete od okamžiku pádu, poslední sekundy křídového období, a pak se krok za krokem pohybujte minutami, hodinami, dny, měsíci a lety po události."
A tyto studie vypráví katastrofální příběh.
Asteroid 40krát pronikl nebe rychlostí zvuku a narazil do zemské kůry. Výsledkem byla exploze 100 bilionů tun ekvivalentu TNT - sedm miliardkrát silnější než bomba dopadla na Hirošimu.
Dopad na zemskou kůru poslal rázové vlny ve všech směrech. Tsunami až do výšky 300 metrů v Mexickém zálivu. Desetibodové zemětřesení zničilo pobřeží a v okruhu tisíců kilometrů exploze roztrhla a rozptýlila všechny stromy. Nakonec spadla z oblohy tuny kamenů a zbytek jejich života pohřbil.
"Jednalo se v podstatě o 10 kilometrů," říká Johnson. - Neuvěřitelná fyzika. Neuvěřitelná exploze, neuvěřitelná zemětřesení, neuvěřitelná tsunami a vše v okruhu několika stovek kilometrů je pokryto kameny velikosti domů. ““
Tyto regionální dopady však samy o sobě nezpůsobily globální hromadné vyhynutí.
Když padl asteroid, vypařil se velký kus zemské kůry. Přes místo pádu se trosky zvedly jako pochodeň a létaly do nebe. "Byla tam obrovská expandující koule plazmy, která šla do horní atmosféry, do vesmíru," říká Durda. Pochodeň se rozšířila na západ a na východ, dokud nepokryla celou Zemi. Poté, co se gravitačně váže k planetě, se vysypal zpět do atmosféry.
Když se ochladil, kondenzoval na biliony skleněných kapiček o průměru čtvrt milimetru. Spěchali na povrch Země velkou rychlostí a na některých místech zahřívali horní atmosféru tak silně, že na zemi vypukly ohně. "Silné teplo z opětovného vstupu emise způsobilo na planetě horký efekt," říká Johnson. "Teď máš kamna."
Saze z ohně v kombinaci s prachem z nárazu zablokovaly světlo ze slunečních paprsků a vrhly Zemi do dlouhé, temné, zimní tmy.
Během několika následujících měsíců se na povrch dostaly drobné částice, které skrývaly celou planetu ve vrstvě asteroidního prachu. V současné době mohou paleontologové vidět tuto vrstvu uchovanou ve fosilních záznamech. Toto je hranice křídy a paleogenu, zlom v historii naší planety.
V roce 2015 procházel Johnson 200 kilometrů exponované křídy-paleogenní vrstvy v Severní Dakotě při hledání fosilií. "Když se podíváte pod vrstvu, můžete vidět dinosaury," říká. "Ale když se podíváte výše, žádné dinosaury."
V Severní Americe, před dopadem Chicxulubu, fosílie malovaly obrázek svěžích lesů s řekami tekoucími mezi hustými podrosty kapradin, vodních rostlin a kvetoucích keřů.
Klima bylo tehdy teplejší než nyní. Na pólech nebyly žádné ledové čepice a někteří dinosauři potulovali severní země Aljašky a daleko na jih na Seymourských ostrovech v Antarktidě.
"Svět byl stejně biologicky bohatý a rozmanitý jako všechno, co dnes kolem nás vidíme," říká Durda. - Ale později, a zejména v blízkosti místa pádu, se prostředí stalo podobné Měsíci. Opuštěné a neúrodné. “
Vědci odvodili důsledky pádu asteroidu studiem křídy-paleogenní vrstvy, která byla nalezena na 300 místech po celém světě.
"Na rozdíl od jiných geologických procesů dochází k pádu asteroidu okamžitě." To vše nebylo nataženo po stovky nebo desítky milionů let. Všechno se to stalo okamžitě, říká Johnson. "Poté, co jsme identifikovali vrstvu úlomků v nárazovém kráteru asteroidu, můžeme jít dolů a výš, porovnat, co se stalo před a po."
Blíže k místu dopadu zvířata a rostliny zemřely buď z pálivých teplot, z divokého větru, zemětřesení, tsunami nebo balvany padající z nebe. Dále, i na druhé straně zeměkoule, druh trpěl řetězovou reakcí, jako je nedostatek slunečního světla.
V oblastech, kde životní prostředí nebylo zničeno požáry, teploty zničily jídlo pro zvířata a kyselý déšť zkazil zásoby vody. Aby toho nebylo málo, trosky ve vzduchu způsobily, že povrch Země byl tak tmavý, jako byl v neosvětlené jeskyni, což ukončilo fotosyntézu a ničilo potravní sítě.
Jak vegetace byla pryč, býložravci neměli co jíst. Pokud býložravci umírají, masožravci nemají co jíst. Přežít nebylo možné. Všechno, co nevyhořelo, zemřelo hladem.
Fosílie ukazují, že nic většího než mýval přežil. Menší tvorové mají šanci, protože jich je obvykle více, jedí méně a mohou se rychleji reprodukovat a přizpůsobovat.
Sladkovodní ekosystémy se v zásadě cítily lépe než suchozemské. Ale v oceánu všechno šlo na kusy, všechny potravní řetězce se zhroutily.
Zatímco dlouhá zima zastavila fotosyntézu, její účinky byly větší na polokouli, která vstoupila do vegetačního období. "Pokud jste například na začátku léta na severní polokouli a vaše světla jsou vypnutá během vegetačního období, nastanou problémy."
Fosílie ukazují, že Severní Amerika a Evropa byly po tomto pekle nejlepší. To naznačuje, že zima začala na severní polokouli, když asteroid padl.
Ale i v nejvíce zasažených oblastech se život brzy plazil zpět.
"Hromadné vyhynutí je dvojsečný meč." Na jedné straně: co zabilo život. Na druhém konci: jaké schopnosti rostliny a zvířata potřebují k přežití, vývoji a zotavení? “
Uzdravení trvalo dlouhou dobu. Obnovení ekosystémů trvalo stovky, ne-li tisíce let. Vědci odhadují, že trvalo až tři miliony let v oceánech, než se organický materiál vrátil do normálu.
Jako v důsledku požáru dnes, kapradiny rychle kolonizovaly spálené oblasti. Ekosystémům, které unikly invazi kapradin, dominovaly houštiny řas a mechů.
V oblastech, které unikly nejhorší destrukci, přežily některé druhy, aby znovu osídlily planetu. V oceánech přežili žraloci, krokodíly a některé druhy ryb.
Zmizení dinosaurů znamenalo, že se otevírají nové ekologické výklenky. "Právě migrace savčích druhů do těchto prázdných ekologických výklenků vedla k hojnosti savců, které vidíme v moderním světě," říká Durda.
Jak vědci vrtají kráter letos na jaře, znovu se budou snažit získat jasnější představu o tom, jak se kráter vytvořil a dopad pádu na klima.
"Můžeme udělat lepší analýzu z kráteru," říká Johnson. "Dozvíme se hodně o distribuci energie a zejména o tom, co se stane se Zemi, když na ni něco takového dopadne."
Vědci se navíc podívají na minerály a trhliny ve skalách a pokusí se pochopit, co by tam mohlo žít. Vrtání nám pomůže pochopit, jak byl život obnoven.
„Když sledujete, jak se život vrací, můžete najít odpovědi na několik otázek,“říká Galik. - Kdo se vrátil první? Co to bylo? Kdy se objevila evoluční rozmanitost a jak rychle? “
Ačkoli mnoho druhů a individuálních organismů zemřelo, v jejich nepřítomnosti se začaly rozvíjet jiné formy života. Tento duální obraz katastrofy a příležitosti se v dějinách pádů Země mnohokrát opakoval.
Zejména je pravděpodobné, že kdyby asteroid nezasáhl Zemi před 66 miliony let, vývojový směr by byl úplně jiný - a lidé by se možná neobjevili. "Někdy říkám, že kráter Chicxulub se stal kelímkem lidské evoluce," říká Kring.
Rovněž navrhl, že dopady velkých asteroidů mohly přispět k porodu života.
Když padl asteroid, intenzivní teplo vyvolalo v kráteru Chicxulub intenzivní hydrotermální aktivitu, která mohla trvat 100 000 let.
A mohla dovolit, aby se v kráteru usadily termofily a hypertermofily - exotické jednobuněčné organismy, které se daří v horkém chemicky obohaceném prostředí. Vrtání tuto myšlenku otestuje.
Od svého vzniku byla Země pravidelně bombardována. V roce 2000 navrhl Kring, že tyto dopady vytvořily podzemní hydrotermální systémy, jako jsou ty, které se mohly vytvořit v kráteru Chicxulub.
Tato horká, chemicky bohatá a vlhká místa mohla vést ke vzniku prvních forem života. Pokud ano, pak byly tepelně odolné hypertermofily prvními formami života na Zemi.
ILYA KHEL