Asteroid, ktorý vyhubil dinosaury ochladil Zem viac než sa doteraz myslelo

WASHINGTON D.C. - Náraz Chicxulubského asteroidu, ktorý vyhubil dinosaurov, podľa nového výskumu pravdepodobne uvoľnil do atmosféry oveľa viac síry, ktorá mení klímu, než sa pôvodne myslelo.

Nová štúdia prináša podrobnejší odhad toho, koľko síry a plynného oxidu uhličitého bolo do zemskej atmosféry vyvrhnutých z odparovaných hornín ihneď po Chicxulubskej udalosti. Autori štúdie odhadujú, že do ovzdušia sa dostalo viac ako trojnásobne množstvo síry v porovnaní s tým, čo predpokladali predchádzajúce modely. To naznačuje, že následné obdobie chladného počasia mohlo byť chladnejšie, než sa pôvodne predpokladalo.

Nová štúdia podporuje hypotézu, že tento vplyv zohrával významnú úlohu pri vymieraniach v kriede a paleogéne, ktoré vymazali takmer tri štvrtiny rastlinných a živočíšnych druhov Zeme, podľa Joanny Morganovej, geofyzičky na Imperial College London v Spojenom kráľovstve spoluautorky novej štúdie publikovanej v časopise Geophysical Research Letters, časopisu Americkej Geofyzkálnej Únie.

"Mnohé klimatické modely v súčasnosti nemôžu zachytiť všetky dôsledky vplyvu Chicxulubu kvôli neistote v tom, koľko plynu bolo pôvodne uvoľneného," povedala Morganová. "Chceli sme preveriť túto významnú udalosť a zdokonaliť náš kolízny model, aby sme lepšie zachytili jeho bezprostredné účinky na atmosféru."

Nové zistenia by nakoniec mohli vedcom pomôcť lepšie pochopiť, ako sa klima na Zemi radikálne zmenila v dôsledku kolízie s asteroidom, povedal Georg Feulner, klímatológ na Potsdam Institute for Climate Impact Research v Postupime v Nemecku, ktorý nebol zapojený do nového výskumu. Výskum by mohol pomôcť získať nové poznatky o tom, ako sa môže zmena klímy a ekosystému Zeme výrazne zmeniť v dôsledku dopadových udalostí, povedal.

"Kľúčovým nálezom štúdie je, že odhadli väčšie množstvo síry a menšie množstvo oxidu uhličitého, ako sa iné štúdie," povedal. "Tieto zlepšené odhady majú veľké dôsledky na klimatické dôsledky vplyvu, ktorý by mohol byť ešte dramatickejší, ako odhadovali predchádzajúce štúdie."

Titánska zrážka

Impakt Chicxuluba sa odohral pred 66 miliónmi rokov, keď so Zemou zrazil asteroid s priemerom 12 kilometrov v blízkosti polostrova Yucatán v Mexickom zálive. Asteroid je často citovaný ako potenciálna príčina zániku kriedy a paleogénu, čo je masové vymieranie, ktoré vymazalo až 75 percent všetkých rastlinných a živočíšnych druhov na Zemi vrátane dinosaurov.

Kolízia s asteroidom mala globálne dôsledky, pretože vrhala do atmosféry masívne množstvo prachu, síry a oxidu uhličitého. Prach a síra tvorili oblak, ktorý odrážal slnečné svetlo a výrazne znížil teplotu Zeme. Na základe skorších odhadov množstva síry a oxidu uhličitého uvoľneného nárazom nedávna štúdia zverejnená v Geophysical Research Letters ukázala, že priemerná teplota zemského povrchu môže klesnúť až o 26 stupňov Celzia a že obdobie s mrazivými teplotami trvali aspoň tri roky po náraze.

V novom výskume autori použili počítačový model, ktorý simuluje tlak rázových vĺn vytvorených dopadom na odhad množstva plynov uvoľnených v rôznych scenároch nárazov. Zmenili premenné, ako napríklad uhol nárazu a zloženie odparovaných hornín, aby sa znížila neurčitosť ich výpočtov.

Nové výsledky ukazujú, že v atmosfére sa pravdepodobne uvoľnilo približne 325 gigaton síry a 425 gigaton oxidu uhličitého, čo je viac ako 10-násobok emisií oxidu uhličitého vyprodukovaných ľuďmi v roku 2014. Na rozdiel od predchádzajúcej štúdie v Geophysical Research Letters, ktorá po zrážke predpokladala 100 gigaton síry a 1 400 gigaton oxidu uhličitého.

Zlepšenie modelu dopadu

Metódy novej štúdie vyčnievajú, pretože zabezpečili, že do výpočtov boli zahrnuté iba plyny, ktoré boli vyvrhnuté nahor s minimálnou rýchlosťou 1 kilometer za sekundu (3600 kilometrov za hodinu). Plyny vyvrhnuté pri nižších rýchlostiach nedosiahli dostatočne vysokú nadmorskú výšku, aby zostali v atmosfére a ovplyvňovali klímu, uviedla Natalia Artemieva, vedúca vedecka pracoviska Planetary Science Institute v Tucsone, Arizona a spoluautorka novej štúdie.

Staršie modely nárazu nemali k dispozícii toľko výpočtového výkonu a boli nútené predpokladať, že všetok vyvrhnutý plyn vstúpil do atmosféry čo obmedzilo ich presnosť, povedal Artemieva.

Autori štúdie záložili ich model na aktualizovaných odhadoch uhla dopadu. Staršia štúdia predpokladala, že asteroid dopadol na povrch pod uhlom 90 stupňov, ale novšie výskumy ukazujú náraz asteroidu pod uhlm približne 60 stupňov. Použitie tohto revidovaného uhlu nárazu viedlo k väčšiemu množstvu síry, ktorá sa dostala do atmosféry, povedal Morgan.

Autori štúdie neurčili o koľko chladnejšia bude Zeme pod vplyvom vytvoreného plynu. Pri posudzovaní ochladenia, vyychádzali z predchádzajúcej štúdie, ktorá predpokladá, že náraz uvoľnil menšie množstvo síry, uvoľňovanie väčšieho množstva síry pravdepodobne hralo kľúčovú úlohu v prípade vymierania po náraze. Plyny síry odrazili veľké množstvo slnečného svetla, čo pravdepodobne  viedlo k rokom extrémne chladného počasia potenciálne chladnejšie než zistila predchádzajúca   štúdia. Nedostatok slnečného svetla a zmeny v cirkulácii oceánu by spôsobili devastáciu rastlinného život a morskej biosféry, povedal Feulner.

Uvoľňovanie oxidu uhličitého pravdepodobne viedlo k nejakému dlhodobému otepľovaniu klímy, ale jeho vplyv bol nižší v porovnaní s chladiacim účinkom oblaku síry, povedal Feulner.

Spolu lepším pochopením vplyvu Chicxulub eventu, výskumníci môžu použiť metódy novej štúdie na odhady množstva plynu uvoľneného pri iných veľkých zrážkach v histórii Zeme. Autori spočítali, že napríklad kráter Ries, ktorý sa nachádza v Bavorsku, bol vytvorený nárazom, ktorý vyhodil do atmosféry 1,3 gigaton oxidu uhličitého. Toto množstvo plynu by malo len malý vplyv na zemskú klímu, ale metóda môže byť použita na pochopenie vplyvov väčších dopadov.

Credit: Donald E. Davis

Zdroj: news.agu.org