Klasické kriminálne záhady fungujú, pretože takmer každá postava skončí ako podozrivá z vraždy. Zánik nelietavých dinosaurov vyzerá veľmi podobne. Efekt Chicxulub a jeho následné účinky vytvorili veľkú skupinu potenciálne smrteľných podozrivých. od? Obrovská ohnivá guľa a obrovská vlna tsunami? Divoké výkyvy klímy? Globálne lesné požiare? Čierna obloha bráni fotosyntéze? Všetko spomenuté vyššie?

Modelovanie týchto účinkov v kombinácii s údajmi o modeli vyhynutia viedlo k rozdielnym názorom na to, čo sa ukázalo ako rozhodujúce z hľadiska vyhynutia mnohých druhov. V najnovšom pohľade na vymieranie na konci kriedy tím vedcov so sídlom prevažne v Bruseli prehodnotil sedimenty usadené po náraze a zistil, že veľká časť trosiek pochádza z jemného prachu. Keď sa tento prach dostane do klimatických modelov, globálne teploty klesnú až o 25 stupňov Celzia a fotosyntéza sa zastaví asi na dva roky.

Od prachu k prachu

V atmosfére sa toho v rokoch po dopade dialo veľa. Úlomky vyplývajúce z nárazu by sa vrátili do zemskej atmosféry a spálili by sa na jemné, na síru bohaté skalné častice. Teplo z tohto procesu mohlo zapáliť masívne lesné požiare a pridať do zmesi veľa sadzí. Všetko to vzniklo z úlomkov z kolízie, ktoré zostali v atmosfére.

To viedlo k myšlienke „zimného efektu“, kde na Zem dopadá menej slnečného svetla, čo spôsobuje výrazný pokles teploty a možno aj zastavenie fotosyntézy. Obviňujú sa tri hlavné zložky atmosférického prachu – sadze, kamenné úlomky a častice bohaté na síru, ale modelovanie vyvolalo otázky, či je niektorá z nich prítomná v dostatočnom množstve na to, aby spôsobila nárazovú zimu.

Aby ste získali lepšiu predstavu o tom, čo sa deje, výskumníci za týmto novým dokumentom prehodnotili sedimenty na mieste zvanom Tanis v Severnej Dakote, kde sa trosky cunami vyplavili na breh bezprostredne po náraze. Tiež nájdené: Šokované kryštály kremeňa, ktoré by sa dostali na miesto priamo po náraze v priebehu niekoľkých hodín. Nad všetkými týmito vrstvami úlomkov nárazu je vrstva prachu bohatá na irídium zložená prevažne zo silikátových materiálov, ktoré boli vyvrhnuté z miesta dopadu a postupne sa usadili v priebehu niekoľkých nasledujúcich rokov.

Výskumníci naskenovali túto vrstvu pomocou laserového difrakčného zobrazovača, ktorý im umožnil odhadnúť veľkosť prachových častíc, ktoré vytvorili tieto usadeniny. Priemerná veľkosť častíc sa ukázala byť oveľa menšia, ako väčšina výskumov predpokladala, že bude výsledkom kolízie. Táto menšia veľkosť bude mať vplyv na to, ako dlho prach zostane v atmosfére, ako aj na to, ako interaguje so slnečným žiarením.

Aby vedci pochopili, ako to ovplyvňuje udalosti po dopade Chicxulubu, spojili to s globálnym klimatickým modelom.

Najväčšia radosť

Výskumníci umožnili modelu dosiahnuť ustálený stav pre kontinentálnu formáciu na konci kriedy a zloženie atmosféry. V závislosti od ročného obdobia to spôsobilo globálne teploty medzi 15° a 19°C. Potom do atmosféry vstrekli veľa látok na základe odhadov vytvorených inde: 10¹⁸ gramov silikátového prachu, 10¹⁶ gramov sadzí a 10¹⁷ Gram oxidu siričitého. Na porovnanie tiež spustili simulácie každého z nárazových zvyškov jednotlivo.

Účinky boli dramatické. Najextrémnejšie prípady klimatického modelu zaznamenali pokles teplôt až o 25 stupňov Celzia. Podmienky zostali „extrémne“ najmenej päť rokov a teploty zostali pod úrovňou pred nárazom asi 20 rokov.

Každý typ materiálu má odlišný polčas rozpadu v atmosfére a reaguje rôznymi spôsobmi na svetlo, a to ako prichádzajúce slnečné svetlo, tak infračervené žiarenie putujúce zo Zeme do vesmíru. V dôsledku toho je účinok ich zmesi odlišný od účinku akéhokoľvek jednotlivého typu častíc v atmosfére. Jemné zrnká prachu použité v tejto práci zostali v atmosfére viac ako dvakrát dlhšie ako hrubší prach skúmaný v predchádzajúcich modeloch.

Vedci okrem dramatickej zmeny klímy odhadujú, že po dopade fotosyntézy na globálne zastavenie trvá menej ako dva týždne. Zostáva ďaleko od sveta najmenej 1,7 roka, keď počas leta na južnej pologuli dôjde k čiastočnému návratu. (To je v súlade s tým, že vymieranie je na severnej pologuli závažnejšie.) Fotosyntéza zostala potlačená až štyri roky po dopade.

Zistenia pomáhajú vysvetliť, prečo sa vedecké zločiny tak ťažko riešia. Stačila len malá zmena vo veľkosti častíc vystrelených do vzduchu v Chicxulube, aby sa dramaticky zmenila dynamika klímy v nasledujúcich rokoch. Dúfajme, že časom nám údaje z iných stránok pomôžu vyriešiť zložité udalosti, ktoré prišli po dopade.

Prírodné vedy o Zemi, 2023. DOI: 10.1038/s41561-023-01290-4 (O digitálnych identifikátoroch).