برخورد فاجعه‌بار سیارک‌ها با زمین و تغییرات باورنکردنی که ایجاد نکرد!

بررسی اثرات احتمالی برخورد دو سیارک بزرگ بر آب و هوای سیاره‌ی زمین

اخیراً، پژوهشگران دانشگاه UCL با انجام یک مطالعه‌ی جدید به این نتیجه رسیده‌اند که برخورد دو سیارک عظیم‌الجثه حدود ۳۵.۶۵ میلیون سال پیش به زمین اتفاق افتاده است، اما این حوادث فاجعه‌بار نتوانستند تغییرات دائمی و چشمگیری در اقلیم زمین به وجود آورند. این صخره‌های کیهانی که هر کدام کیلومترها پهنا داشتند، حدود ۲۵ هزار سال بعد از برخوردشان، گودال‌های عظیمی را در پهنه‌ی زمین به جا گذاشتند؛ از جمله، حفره‌ی ۱۰۰ کیلومتری پاپیگای در سیبری روسیه و حفره‌ی ۴۰ تا ۸۵ کیلومتری‌ای که در خلیج چساپیک ایالات متحده واقع شده، و به ترتیب چهارمین و پنجمین گودال‌های بزرگ ناشی از برخورد سیارک‌ها در سطح کره‌ی ما محسوب می‌شوند.

این پژوهش که در مجله‌ی Communications Earth & Environment منتشر شده، هیچ مدرکی مبنی بر تغییرات طولانی‌مدت در اقلیم زمین در ۱۵۰ هزار سال بعد از این برخوردها ارائه نمی‌دهد. محققان با بررسی ایزوتوپ‌ها (انواع مختلف اتم‌ها) در فسیل‌های موجودات ریز و صدف‌داری که در آن دوران در دریا یا بستر آن زندگی می‌کردند، به بررسی اقلیم گذشته پرداختند. نقش و نگار ایزوتوپی نمایانگر دمای آب اقیانوس‌ها در زمان حیات این موجودات است.

پروفسور بِریجیت وید، یکی از نویسندگان ارشد این تحقیق، می‌گوید: «چیزی که در یافته‌های ما بسیار حیرت‌انگیز است، این است که بعد از این برخوردها، هیچ تحول جدی و حقیقی رخ نداده است. ما انتظار داشتیم که ایزوتوپ‌ها به یک سمت منحرف شوند، و این نشان‌دهنده‌ی گرم‌تر یا سردتر شدن آب‌ها باشد، اما این اتفاق نیفتاد. این برخوردهای عظیم رخ دادند، اما به نظر می‌رسد که سیاره‌ی ما به روال عادی خود ادامه داده است.»

او ادامه داد: «البته، مطالعه‌ی ما نتوانسته نوسانات کوتاه‌مدت در دوره‌های زمانی ده‌ها یا صدها سال را شناسایی کند، چون نمونه‌ها هر ۱۱ هزار سال یک بار جمع‌آوری شده‌اند. از دیدگاه زمانی بشر، این برخوردهای سیارکی می‌توانستند بسیار فاجعه‌آمیز باشند. این برخوردها، یک موج شوک بزرگ و سونامی عظیم به وجود می‌آوردند، آتش‌سوزی‌های گسترده‌ای را به وجود می‌آوردند و مقدار زیادی گرد و غبار به هوا پرتاب می‌شد که مانع از رسیدن نور خورشید می‌شد.»

پروفسور وید اضافه کرد: «مطالعات مدل‌سازی مرتبط با برخورد بزرگ Chicxulub، که باعث انقراض دایناسورها شد، نشان می‌دهد که تغییرات آب و هوایی در مقیاس زمانی بسیار کوتاه‌تری، کمتر از ۲۵ سال، اتفاق می‌افتد. بنابراین، ما همچنان باید بدانیم چه خطراتی در پیش است و باید بودجه‌های لازم را به مأموریت‌های پیشگیرانه در برابر برخوردهای آینده اختصاص دهیم.»

تیم تحقیقاتی، که شامل پروفسور وید و ناتالی چنگ، دانشجوی تحصیلات تکمیلی علوم زمین بود، ایزوتوپ‌ها را در بیش از ۱,۵۰۰ فسیل موجودات تک‌سلولی به نام فورامینفرا بررسی کردند؛ این موجودات در نزدیکی سطح اقیانوس (فورامینفرای پلانکتونی) و هم در بستر دریا (فورامینفرای بنتی) زندگی می‌کردند. این فسیل‌ها از ۳۵.۵ تا ۳۵ میلیون سال پیش به دست آمده‌اند.

تحقیقات جدید در مورد تأثیرات شهاب‌سنگ‌ها بر اقلیم زمین

محققان به شواهدی دست یافته‌اند که نشان می‌دهد دو شهاب‌سنگ بزرگ که تقریباً ۹ میلیون سال پیش به زمین برخورد کردند، تأثیرات قابل توجهی بر اقلیم زمین داشته‌اند. این شهاب‌سنگ‌ها در عمق سه متری از هسته‌ی سنگی که از زیر خلیج مکزیک بیرون آورده شده، پیدا شدند. اندازه‌ی این دو شهاب‌سنگ به ترتیب حدود ۵ تا ۸ کیلومتر و ۳ تا ۵ کیلومتر تخمین زده شده است. بزرگ‌ترین آن‌ها، که باعث ایجاد دهانه‌ی پاپیگای شد، تقریباً به اندازه‌ی قله‌ی اورست پهنا داشت.

علاوه بر این دو برخورد، شواهد موجود نشان می‌دهد که سه شهاب‌سنگ کوچک‌تر نیز در همین دوره، یعنی دوره‌ی ائوسن پایانی، به زمین برخورد کرده‌اند. این موضوع به اختلال در کمربند سیارکی منظومه‌ی شمسی اشاره دارد. محققان خاطرنشان کردند که تحقیقات پیشین درباره‌ی اقلیم آن دوران نتایج قطعی و مشخصی ارائه نداده بودند. برخی از این تحقیقات، برخورد شهاب‌سنگ‌ها را با سرد شدن سریع اقلیم و برخی دیگر با دوره‌های گرم‌تر مرتبط دانسته بودند. با این حال، این مطالعات با دقت کمتری انجام شده و نمونه‌ها را در فواصل زمانی بیشتری نسبت به ۱۱ هزار سال بررسی کرده بودند و آنالیز آن‌ها محدودتر بود؛ به عنوان مثال، فقط به بررسی گونه‌های فورامینفرای بستر دریا اکتفا کرده بودند.

مطالعه‌ی جدید، با استفاده از فسیل‌هایی که در اعماق مختلف اقیانوس‌ها زیست می‌کردند، تصویر جامع‌تری از چگونگی واکنش اقیانوس‌ها به این رخدادها ارائه می‌دهد. محققان به بررسی ایزوتوپ‌های کربن و اکسیژن در چندین گونه از فورامینفرای پلانکتونی و بستر دریا پرداختند. آن‌ها تغییراتی در ایزوتوپ‌ها را حدود ۱۰۰ هزار سال قبل از دو برخورد شهاب‌سنگی مشاهده کردند که نشان‌دهنده‌ی گرم شدن حدود ۲ درجه‌ی سانتی‌گراد در سطح اقیانوس و سرد شدن ۱ درجه‌ی سانتی‌گراد در اعماق اقیانوس بود. اما، هیچ تغییری در زمان برخوردها یا بعد از آن‌ها مشاهده نشد.

درون سنگ‌ها، محققان همچنین شواهدی از دو برخورد بزرگ را به‌صورت هزاران قطره‌ی کوچک شیشه‌ای یا سیلیس پیدا کردند. این قطرات پس از آنکه سنگ‌های حاوی سیلیس توسط شهاب‌سنگ‌ها تبخیر شدند، شکل گرفتند. سیلیس به جو منتقل شده، اما در حین سرد شدن به قطرات جامد تبدیل می‌شود. ناتالی چنگ، نویسنده‌ی مشترک و فارغ‌التحصیل رشته‌ی زمین‌شناسی، می‌گوید: “با توجه به این واقعیت که برخورد شهاب‌سنگ چیکشولوب احتمالاً منجر به یک رویداد انقراض عظیم شد، ما کنجکاو بودیم که بررسی کنیم آیا آنچه که به‌نظر می‌رسد یک سری برخوردهای بزرگ شهاب‌سنگی در دوره‌ی ائوسن بوده است، تغییرات اقلیمی پایدار و ماندگاری را نیز به همراه داشته یا نه. ما از کشف این نکته که هیچ واکنش اقلیمی قابل توجهی به این برخوردها وجود نداشته است، شگفت‌زده شدیم.”

او اضافه می‌کند: “خواندن تاریخ اقلیم زمین از طریق شیمی حفظ شده در میکروفسیل‌ها، واقعاً جالب بود. کار کردن با مجموعه‌ی انتخابی ما از گونه‌های فورامینفرا و کشف نمونه‌های زیبا از میکروسفرول‌ها در این مسیر، به‌خصوص جذاب بود.”

این مطالعه توسط شورای تحقیقات محیط‌زیست طبیعی بریتانیا (NERC) تأمین مالی شده است.