Gotovo svi znaju da je prije 66 milijuna godina na Zemlju pao asteroid koji je, čini se, doveo do smrti dinosaura. Međutim, ovaj je pad doveo do tajanstvenih posljedica. Tamo gdje su rasle vojske stabala, koje su grane protezale prema nebu, kao da bježe od gustina paprati i grmlja koje ih je grabilo uz korijenje, ostali su samo spaljeni debla. Umjesto neprestanog zujanja insekata i vriskova džinovskih dinosaura, samo je zvižduk vjetra probijao tišinu. Pao je mrak: plava, zelena, žuta i crvena, plesali su na suncu, sve je izgorjelo.
To se dogodilo kada je ogromni asteroid širok deset kilometara pogodio naš planet prije 66 milijuna godina.
„Za nekoliko minuta, pa čak i sati, bujni i živahni svijet pretvorio se u miran i prazan svijet,“kaže Daniel Durda, planetarni znanstvenik sa jugozapadnog istraživačkog instituta u Koloradu. "Pogotovo na području tisuća četvornih kilometara oko mjesta udara - sve je bilo potpuno uništeno."
Sastavljanjem slagalice ovog jeseni znanstvenici su preslikali dugoročne učinke utjecaja. Utvrdio je živote više od tri četvrtine svih vrsta životinja i biljaka na Zemlji. Najznačajnije žrtve bili su dinosauri - ali mnogi od njih preživjeli su u obliku ptica.
No, pokazalo se da je mnogo teži zadatak naslikati sve do detalja, posebno ono što je uslijedilo nakon pada i što je nekim vrstama omogućilo opstanak.
Prvi put započeli su razgovor o činjenici da su dinosauri uništeni od udara asteroida 1980. godine. U to je vrijeme ta ideja bila kontroverzna. Tada su 1991. godine geolozi otkrili mjesto pada - krater promjera 180 kilometara na poluotoku Yucatan u Meksiku. Krater je dobio ime Chicxulub po obližnjem gradu.
Krater je bilo teško pronaći jer je pod zemljom. Sjeverni dio također je bio daleko od obale, ukopan pod 600 metara oceanskih sedimenata.
Promotivni video:
U travnju 2016., znanstvenici su počeli bušiti kilometar niz morsku stranu kratera kako bi izvadili uzorke jezgre duge 3 metra. Tim znanstvenika analizirat će prikupljene uzorke kako bi otkrili promjene u stijeni, sitnih fosila i možda čak i DNK zatvorenog u kamenu.
"Vjerojatno ćemo naći jak ocean na zemlji, odmah nakon udara, i tada ćemo se možda vratiti život", kaže Sean Galik sa Geofizičkog instituta Sveučilišta u Teksasu, koji je uključen u bušenje.
Neke se stvari mogu naučiti bez bušenja kratera.
Na primjer, s obzirom na veličinu kratera, znanstvenici su izračunali koliko energije bi se oslobodilo od utjecaja.
Koristeći ove informacije, Durda i David Kring iz Instituta za Mjesec i planete u Teksasu modelirali su točne detalje sudara i predvidjeli u kojem se lancu događaja može dogoditi. Znanstvenici su mogli testirati ovaj scenarij fosilima i provjeriti koliko su tačna predviđanja.
"Svi su ti proračuni marljivo izvršeni", kaže paleobotaničar Kirk Johnson, direktor Nacionalnog muzeja prirodne povijesti Smithsonian. "Možete izgraditi scenarij u kojem krećete od trenutka pada, zadnje sekunde krednog razdoblja, a zatim se korak po korak krećete kroz minute, sate, dane, mjesece i godine nakon događaja."
A ove studije govore katastrofalnu priču.
Asteroid je probio nebo brzinom 40 puta većom od brzine zvuka i srušio se u zemljinu koru. Rezultat je bila eksplozija od 100 trilijuna tona ekvivalenta TNT-a - sedam milijardi puta snažnija od bombe koja je pala na Hirošimu.
Udarac na zemljinu kore uputio je udarne valove u svim smjerovima. Cunami visok do 300 metara u Meksičkom zaljevu. Zemljotresi u deset točaka uništili su obalu, a u radijusu od tisuće kilometara eksplozija je iščupala i razbacila sva stabla. Napokon, tona kamenja pala je s neba i zakopala ostatak života.
"To je bio metak na 10 kilometara," kaže Johnson. - Nevjerovatna fizika. Nevjerojatna eksplozija, nevjerojatni potresi, nevjerojatan cunami i sve u krugu od nekoliko stotina kilometara prekriveno je kamenjem veličine kuća."
Ipak ovi regionalni utjecaji sami po sebi nisu uzrokovali globalno masovno izumiranje.
Kad je asteroid pao, ispario je veliki komad zemljine kore. Nad mjestom pada, krhotine su se uzdizale poput baklje, leteći u nebo. "Bila je golema kugla plazme koja se širila u gornju atmosferu, u svemir", kaže Durda. Baklja se širila zapadom i istokom dok nije obuhvatila cijelu Zemlju. Zatim se, gravitacijski vezan za planet, prolio natrag u atmosferu.
Kad se hladila, kondenzirala se u triliju staklenih kapljica promjera četvrt milimetara. Oni su velikom brzinom jurili na površinu Zemlje i zagrijavali gornju atmosferu tako snažno na nekim mjestima da su na zemlji izbili požari. "Snažna vrućina iz ponovne ulaska emisije stvorila je vruć efekt na planetu", kaže Johnson. "Sada imate peć."
Čađa od požara, u kombinaciji s prašinom od udara, blokirala je svjetlost sunčevih zraka i zaronila Zemlju u dugu, tamnu, zimsku tamu.
Tijekom sljedećih nekoliko mjeseci, sitne čestice pale su na površinu, skrivajući cijeli planet u sloju asteroidne prašine. Trenutno paleontolozi mogu vidjeti ovaj sloj, sačuvan u zapisu fosila. Ovo je kredna-paleogena granica, prekretnica u povijesti našeg planeta.
U 2015. godini, Johnson je prošao 200 kilometara otkrivenog sloja krede-paleogena u Sjevernoj Dakoti u potrazi za fosilima. "Ako pogledate ispod sloja, možete vidjeti dinosauruse", kaže on. "Ali ako pogledate gore, nema dinosaura."
U Sjevernoj Americi, prije udara Chicxulub-a, fosili su slikali bujne šume s rijekama koje teku i gustim rastom paprati, vodenim biljkama i cvjetnim grmljem.
Klima je tada bila toplija nego sada. Na polovima nije bilo ledenih kapa, a neki dinosauri lutali su sjevernim zemljama Aljaske i daleko južnije na otocima Seymour na Antarktici.
"Svijet je bio biološki bogat i raznolik kao i sve što danas vidimo oko nas", kaže Durda. - Ali kasnije, i posebno u blizini mjesta pada, okoliš je postao sličan mjesecu. Napušteno i neplodno."
Znanstvenici su zaključili posljedice pada asteroida proučavajući sloj krede-paleogena, koji je pronađen na 300 mjesta širom svijeta.
"Za razliku od bilo kojeg drugog geološkog procesa, pad asteroida se događa odmah. Sve se to ne proteže stotinama ili desecima milijuna godina. Sve se dogodilo odmah, kaže Johnson. "Nakon što smo identificirali sloj krhotina u udarnom krateru asteroida, možemo se spustiti niže i više, usporediti ono što se događalo prije i poslije."
Bliže mjestu udara, životinje i biljke su umrle ili od gorućih temperatura, od divljih vjetrova, od zemljotresa, cunamija ili gromada koji padaju s neba. Nadalje, čak i s druge strane svijeta, vrsta je patila od lančane reakcije poput nedostatka sunčeve svjetlosti.
U regijama u kojima životni okoliš nije bio uništen požarima, temperature su uništile hranu za životinje, a kisela kiša pokvarila je opskrbu vodom. Da stvar bude još gora, krhotine u zraku učinile su površinu Zemlje tamnom kao u neosvijetljenoj špilji, završavajući fotosintezu i uništavajući mrežicu hrane.
Kako je vegetacija nestala, biljojedi nisu imali šta jesti. Ako biljojedi umiru, mesožderke nemaju što jesti. Postalo je nemoguće preživjeti. Sve što nije izgorjelo umrlo je od gladi.
Fosili pokazuju da nije preživio ništa veći od rakuna. Manja stvorenja imaju priliku jer ih je obično više, jedu manje i mogu se brže reproducirati i prilagoditi.
Slatkovodni se ekosustavi u principu osjećali bolje od kopnenih. Ali u oceanu se sve pokvarilo, svi lanci hrane srušili su se.
Dok je duga zima zaustavljala fotosintezu, njezini su učinci bili veći u hemisferi koja je ušla u vegetacijsku sezonu. "Ako ste, na primjer, u rano ljeto na sjevernoj hemisferi, a svjetla su vam isključena tijekom vegetacijske sezone, pojavljuju se problemi."
Fosili pokazuju da su Sjeverna Amerika i Europa bile najbolje nakon ovog pakla. Ovo sugerira da je zima započela na sjevernoj hemisferi kada je pao asteroid.
Ali čak i u najteže pogođenim područjima, život se ubrzo povukao natrag.
"Masovno izumiranje je mač s dvije oštrice. S jednog kraja: što je ubilo život. Na drugom kraju: koje su sposobnosti biljaka i životinja trebale da bi preživjele, razvile se i oporavile?"
Oporavak je trajao dugo. Bilo je potrebno stotine, ako ne i tisuće godina da obnove ekosustave. Znanstvenici procjenjuju da je bilo potrebno tri milijuna godina u oceanima da se organski materijal vrati u normalu.
Kao i danas, nakon požara, paprati su brzo kolonizirala spaljena područja. Ekosustavima koji su izbjegli invaziju paprati dominirali su gustine algi i mahovine.
U područjima koja su izbjegla najteže uništenje, neke su vrste preživjele da bi ponovo naselili planetu. Morski psi, krokodili i neke vrste riba preživjeli su u oceanima.
Nestanak dinosaura značio je otvaranje novih ekoloških niša. "Upravo je migracija sisavaca u ove prazne ekološke niše dovela do obilja sisavaca kakvo vidimo u suvremenom svijetu", kaže Durda.
Kada znanstvenici buše krater ovog proljeća, oni će se ponovo truditi dobiti jasniju sliku kako je krater nastao i utjecaj pada na klimu.
"Možemo napraviti bolju analizu iznutra kratera", kaže Johnson. "Naučit ćemo puno o raspodjeli energije, a posebno o onome što se događa sa Zemljom kada nešto takve veličine padne na nju."
Osim toga, znanstvenici će pregledati minerale i pukotine u stijenama i pokušati razumjeti što je tamo moglo živjeti. Bušenje će nam pomoći da shvatimo kako se život vratio.
"Gledajući kako se život vraća, možete pronaći odgovore na par pitanja", kaže Galik. - Tko se prvi vratio? Kakve je vrste bio? Kada se pojavila evolucijska raznolikost i koliko brzo?"
Iako su mnoge vrste i pojedinačni organizmi umrli, drugi životni oblici počeli su napredovati u njihovoj odsutnosti. Ova dvojna slika katastrofe i prilika ponavljana je mnogo puta kroz povijest padova Zemlje.
Konkretno, vjerojatno je da ako asteroid nije pogodio Zemlju prije 66 milijuna godina, tijek evolucije bio bi potpuno drugačiji - a ljudi se možda ne bi ni pojavili. "Ponekad kažem da je krater Chicxulub-a postao lom ljudske evolucije", kaže Kring.
Također je sugerirao da su utjecaji velikih asteroida možda pomogli roditi život.
Kad je asteroid pao, intenzivna vrućina pokrenula je intenzivnu hidrotermalnu aktivnost u krateru Chicxulub koja bi mogla trajati 100.000 godina.
I mogla je pustiti da se termofili i hipertermofili - egzotični jednostanični organizmi koji uspijevaju u vrućim, kemijski obogaćenim sredinama - nastane u krateru. Bušenje će testirati ovu ideju.
Od svog osnutka Zemlja se redovito bombardira. Kring je 2000. godine sugerirao da su ovi utjecaji stvorili podzemni hidrotermalni sustav poput onih koji su se mogli formirati u krateru Chicxulub.
Ova vruća, kemijski bogata, vlažna mjesta možda su stvorila prve životne oblike. Ako je to slučaj, tada su hipertermofili otporni na toplinu bili prvi oblici života na Zemlji.
ILYA KHEL