برخورد شهاب‌سنگ‌های بزرگ، تغییری دراقلیم زمین نداشتند!

بررسی تأثیر برخورد دو سیارک بزرگ بر اقلیم زمین

طبق یک مطالعه جدید که توسط محققان دانشگاه UCL انجام شده است، دو سیارک بزرگ حدود ۳۵.۶۵ میلیون سال پیش به زمین برخورد کردند، اما این برخوردها منجر به تغییرات دائمی در اقلیم زمین نشدند. این سنگ‌ها که هر کدام چند مایل عرض داشتند، حدود ۲۵,۰۰۰ سال پس از برخورد، حفره‌های بزرگی را در زمین به جا گذاشتند: حفره ۶۰ مایلی (۱۰۰ کیلومتری) پاپیگای در سیبری، روسیه و حفره ۲۵ تا ۵۵ مایلی (۴۰ تا ۸۵ کیلومتری) در خلیج چساپیک ایالات متحده، که به ترتیب چهارمین و پنجمین حفره بزرگ سیارکی شناخته شده در زمین هستند.

این مطالعه جدید که در نشریه Communications Earth & Environment منتشر شده است، هیچ شواهدی از تغییرات دائمی در اقلیم در ۱۵۰,۰۰۰ سال پس از این برخوردها پیدا نکرده است. محققان با بررسی ایزوتوپ‌ها (انواع اتم‌ها) در فسیل‌های موجودات ریز و صدف‌دار که در آن زمان در دریا یا بستر دریا زندگی می‌کردند، اقلیم گذشته را استنباط کردند. الگوی ایزوتوپ‌ها نشان‌دهنده دمای آب‌ها در زمان حیات این موجودات است.

پروفسور بریجیت وید، یکی از نویسندگان این تحقیق، گفت: “آنچه در نتایج ما شگفت‌انگیز است این است که پس از این برخوردها هیچ تغییر واقعی رخ نداد. ما انتظار داشتیم که ایزوتوپ‌ها به یک سمت تغییر کنند که نشان‌دهنده آب‌های گرم‌تر یا سردتر باشد، اما این اتفاق نیفتاد. این برخوردهای بزرگ سیارکی رخ داد و به نظر می‌رسد که سیاره ما به روال عادی خود ادامه داد.”

او ادامه داد: “با این حال، مطالعه ما تغییرات کوتاه‌مدت در بازه‌های زمانی ده‌ها یا صدها سال را شناسایی نکرده است، زیرا نمونه‌ها هر ۱۱,۰۰۰ سال یک بار جمع‌آوری شده‌اند. از دیدگاه زمانی انسان، این برخوردهای سیارکی می‌توانستند فاجعه‌آمیز باشند. این برخوردها یک موج شوک بزرگ و سونامی ایجاد می‌کردند، آتش‌سوزی‌های گسترده‌ای به وجود می‌آوردند و مقادیر زیادی گرد و غبار به هوا پرتاب می‌شد که نور خورشید را مسدود می‌کرد.”

پروفسور وید افزود: “مطالعات مدل‌سازی مربوط به برخورد بزرگ Chicxulub، که دایناسورها را از بین برد، نیز نشان می‌دهد که تغییرات اقلیمی در مقیاس زمانی بسیار کمتری، کمتر از ۲۵ سال، رخ می‌دهد. بنابراین ما هنوز نیاز داریم که بدانیم چه چیزی در پیش است و باید به مأموریت‌هایی برای جلوگیری از برخوردهای آینده بودجه تخصیص دهیم.”

تیم تحقیقاتی، شامل پروفسور وید و دانشجوی کارشناسی ارشد علوم زمین ناتالی چنگ، ایزوتوپ‌ها را در بیش از ۱,۵۰۰ فسیل موجودات تک‌سلولی به نام فورامینفرا، که هم در نزدیکی سطح اقیانوس (فورامینفرا پلانکتونیک) و هم در بستر دریا (فورامینفرا بنتیک) زندگی می‌کردند، تحلیل کردند. این فسیل‌ها از ۳۵.۵ تا ۳۵ میلیون سال پیش به دست آمده‌اند.

تحقیقات جدید درباره تأثیرات شهاب‌سنگ‌ها بر اقلیم زمین

محققان به شواهدی دست یافته‌اند که نشان می‌دهد دو شهاب‌سنگ بزرگ که حدود ۹ میلیون سال پیش به زمین برخورد کردند، تأثیرات قابل توجهی بر اقلیم زمین داشته‌اند. این شهاب‌سنگ‌ها در عمق سه متری از هسته سنگی که از زیر خلیج مکزیک استخراج شده، یافت شده‌اند. اندازه این دو شهاب‌سنگ به ترتیب بین ۳ تا ۵ مایل (۵ تا ۸ کیلومتر) و ۲ تا ۳ مایل (۳ تا ۵ کیلومتر) برآورد شده است. بزرگ‌ترین آن‌ها که باعث ایجاد دهانه پاپیگای شد، به اندازه قله اورست عرض داشت.

علاوه بر این دو برخورد، شواهد موجود نشان می‌دهد که سه شهاب‌سنگ کوچک‌تر نیز در این دوره، یعنی دوره ئوسن پایانی، به زمین برخورد کرده‌اند. این موضوع به اختلال در کمربند سیارکی منظومه شمسی اشاره دارد. محققان خاطرنشان کردند که تحقیقات قبلی درباره اقلیم آن زمان نتیجه‌گیری‌های قطعی نداشتند. 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 وضوح کمتری انجام شده و نمونه‌ها را در فواصل زمانی بیشتر از ۱۱,۰۰۰ سال بررسی کرده بودند و تحلیل آن‌ها محدودتر بود؛ به عنوان مثال، تنها به بررسی گونه‌های فورامینفرای بستر دریا پرداخته بودند.

با استفاده از فسیل‌هایی که در عمق‌های مختلف اقیانوس زندگی می‌کردند، مطالعه جدید تصویر کامل‌تری از نحوه واکنش اقیانوس‌ها به این حوادث ارائه می‌دهد. محققان به بررسی ایزوتوپ‌های کربن و اکسیژن در چندین گونه از فورامینفرای پلانکتونیک و بستر دریا پرداختند. آن‌ها تغییراتی در ایزوتوپ‌ها را حدود ۱۰۰,۰۰۰ سال قبل از دو برخورد شهاب‌سنگی مشاهده کردند که نشان‌دهنده گرم شدن حدود ۲ درجه سانتی‌گراد در سطح اقیانوس و سرد شدن ۱ درجه سانتی‌گراد در آب‌های عمیق بود. با این حال، هیچ تغییری در زمان برخوردها یا بعد از آن مشاهده نشد.

درون سنگ، محققان همچنین شواهدی از دو برخورد بزرگ به شکل هزاران قطره کوچک شیشه‌ای یا سیلیس پیدا کردند. این قطرات پس از تبخیر سنگ‌های حاوی سیلیس به وسیله شهاب‌سنگ شکل می‌گیرند. سیلیس به جو منتقل می‌شود، اما در حین سرد شدن به قطرات جامد تبدیل می‌شود. ناتالی چنگ، نویسنده همکار و فارغ‌التحصیل رشته زمین‌شناسی، گفت: “با توجه به اینکه برخورد شهاب‌سنگ چیکشولوب احتمالاً منجر به یک رویداد انقراض عمده شد، ما کنجکاو بودیم که بررسی کنیم آیا آنچه به نظر می‌رسد یک سری برخوردهای بزرگ شهاب‌سنگی در دوره ائوسن بوده، تغییرات اقلیمی ماندگاری را نیز به همراه داشته است یا خیر. ما از کشف اینکه هیچ واکنش اقلیمی قابل توجهی به این برخوردها وجود نداشت، شگفت‌زده شویم.”

او افزود: “خواندن تاریخ اقلیم زمین از شیمی حفظ شده در میکروفسیل‌ها بسیار جالب بود. کار کردن با انتخاب ما از گونه‌های فورامینفرای و کشف نمونه‌های زیبا از میکروسفرول‌ها در این مسیر به ویژه جالب بود.”

این مطالعه از سوی شورای تحقیقات محیط طبیعی بریتانیا (NERC) تأمین مالی شده است.