Dinosaur-dæmpende asteroide ramte jorden i den dødeligst mulige vinkel

Nye simuleringer fra Imperial College London har afsløret, at asteroiden, der dømte dinosaurerne, ramte Jorden i den 'dødeligst mulige' vinkel.

Simuleringerne viser, at asteroiden ramte Jorden i en vinkel på omkring 60 grader, som maksimerede mængden af ​​klimaforandrende gasser, der blev ført ind i den øvre atmosfære.

En sådan strejke udløste sandsynligvis milliarder af tons svovl, blokere for solen og udløse den nukleare vinter, der dræbte dinosaurerne og 75 procent af livet på Jorden for 66 millioner år siden.

Tegnet fra en kombination af 3-D numeriske påvirkningssimuleringer og geofysiske data fra påvirkningsstedet, de nye modeller er de første fuldstændige 3D-simuleringer nogensinde til at gengive hele hændelsen – fra det første stød til det sidste krater. nu kendt som Chicxulub, blev dannet.

Simuleringerne blev udført på Science and Technology Facilities Council (STFC) DiRAC High Performance Computing Facility.

Ledende forsker professor Gareth Collins, fra Imperials afdeling for geovidenskab og teknik, sagde:"For dinosaurerne, det værste tilfælde er præcis, hvad der skete. Asteroideangrebet udløste en utrolig mængde klimaforandrende gasser i atmosfæren, udløste en kæde af begivenheder, der førte til dinosaurernes udryddelse. Dette blev sandsynligvis forværret af det faktum, at det ramte i en af ​​de mest dødbringende mulige vinkler.

"Vores simuleringer giver overbevisende beviser på, at asteroiden ramte i en stejl vinkel, måske 60 grader over horisonten, og nærmede sig sit mål fra nordøst. Vi ved, at dette var blandt de værst tænkelige scenarier for dødsfald ved påvirkning, fordi det lagde mere farligt affald ind i den øvre atmosfære og spredte det overalt - netop det, der førte til en nuklear vinter."

Resultaterne offentliggøres i dag i Naturkommunikation .

Krater skabelse

De øverste jordlag omkring Chicxulub-krateret i det nuværende Mexico indeholder store mængder vand samt porøse karbonat- og evaporitsten. Når den opvarmes og forstyrres af stødet, disse sten ville være nedbrudt, slynge enorme mængder kuldioxid, svovl og vanddamp ud i atmosfæren.

Svovlet ville have været særligt farligt, da det hurtigt danner aerosoler - små partikler, der ville have blokeret for solens stråler, standse fotosyntesen i planter og hurtigt afkøle klimaet. Dette bidrog til sidst til masseudryddelsen, der dræbte 75 procent af livet på Jorden.

Holdet af forskere fra Imperial, universitetet i Freiburg, og University of Texas i Austin, undersøgte kraterets form og underjordiske struktur ved hjælp af geofysiske data til at indlæse simuleringerne, der hjalp med at diagnosticere anslagsvinklen og retningen. Deres analyse var også baseret på nylige resultater fra boring i det 200 km brede krater, som bragte klipper op, der indeholdt beviser for de ekstreme kræfter, der blev genereret af sammenstødet.

Maksimal ydeevne

Det afgørende for diagnosticering af anslagsvinklen og retningen var forholdet mellem kraterets centrum, midten af ​​topringen - en ring af bjerge lavet af stærkt opbrudt sten inde i kraterkanten - og midten af ​​tætte hævede kappeklipper, omkring 30 km under krateret.

Hos Chicxulub, disse centre er justeret i en sydvest-nordøstlig retning, med kratercentret mellem spidsring- og kappehævningscentrene. Holdets 3D Chicxulub-kratersimuleringer i en vinkel på 60 grader gengav disse observationer næsten nøjagtigt.

Simuleringerne rekonstruerede kraterformationen i hidtil uset detalje og giver os flere fingerpeg om, hvordan de største kratere på Jorden er dannet. Tidligere fuldt 3-D-simuleringer af Chicxulub-påvirkningen har kun dækket de tidlige stadier af påvirkning, som omfatter produktion af et dybt skålformet hul i skorpen kendt som det forbigående krater og uddrivelse af sten, vand og sediment ud i atmosfæren.

Disse simuleringer er de første, der fortsætter ud over dette mellemliggende punkt i dannelsen af ​​krateret og gengiver det sidste stadie af kraterets dannelse, hvor det forbigående krater kollapser for at danne den endelige struktur (se video). Dette gjorde det muligt for forskerne at foretage den første sammenligning mellem 3-D Chicxulub kratersimuleringer og den nuværende struktur af krateret afsløret af geofysiske data.

Medforfatter Dr. Auriol Rae fra University of Freiburg sagde:"På trods af at være begravet under næsten en kilometer sedimentære klipper, det er bemærkelsesværdigt, at geofysiske data afslører så meget om kraterstrukturen - nok til at beskrive retningen og vinklen af ​​nedslaget."

Forskerne siger, at mens undersøgelsen har givet os vigtig indsigt i dinosaur-dødsvirkningen, det hjælper os også med at forstå, hvordan store kratere på andre planeter dannes.

Medforfatter Dr. Thomas Davison, også fra Imperials afdeling for geovidenskab og teknik, sagde:"Store kratere som Chicxulub dannes i løbet af få minutter, og involverer et spektakulært tilbageslag af sten under krateret. Vores resultater kan hjælpe med at fremme vores forståelse af, hvordan denne rebound kan bruges til at diagnosticere detaljer om den påvirkende asteroide."