اگر سیارکی بزرگ به زمین برخورد کند چه بلایی سرمان می‌آید؟

گویی سال‌هاست زمین مرده. جایی که زمانی مملو از جنگل‌های سر به فلک کشیده‌ی درختان پهن‌برگ بود، اکنون جز سرزمینی سوخته دیده نمی‌شود. سرزمین زغال شده‌ای که می‌توان در آن بقایای تنه‌ی درختان را از افق تا افق دید. این‌جا سکوت کامل برقرار است و به جز زوزه‌ی باد، وز وز حشرات و ناله‌ی گاه به گاه دایناسوری دوردست، صدایی شنیده نمی‌شود. همه‌جا مثل غروبی ابری و مه‌آلود تاریک شده و خبری از تلالو رنگارنگ خورشید نیست. این تصویر سیاره‌ی زمین در ۶۶ میلیون سال پیش است. زمانی که یک سیارک ۹٫۶ کیلومتری به آن برخورد کرد و بخش بزرگی از حیات را برای همیشه از بین برد. انقلابی بزرگ در تاریخ حیات روی زمین که آن را با انقراض دایناسورها می‌شناسیم. واقعا در آن ثانیه‌ها و دقایق چه بر سر زمین آمد؟ ساعت‌ها و روزهای بعد از آن چگونه بود؟ موجودات زنده‌ی زمین شاهد چه اتفاقی بودند و چه شد آن سیارک کذایی بر سر راه زمین ظاهر شد؟

یک دانشمند سیاره‌شناس از انستیتوی تحقیقاتی جنوب غرب در کلرادو به نام «دنیل دوردا» می‌گوید: «در عرض چند دقیقه تا چند ساعت، آن دنیای زیبای با شکوه به هیچ تبدیل شد. به خصوص در شعاع هزاران کیلومتر مربعی اطراف محل برخورد، همه‌چیز کاملا با خاک یکسان شد.» این برخورد سه چهارم حیوانات و گیاهان روی زمین را نابود کرد. مشهور‌ترین قربانیان این حادثه دایناسورها بودند.

ایده‌ی انقراض دایناسورها توسط برخورد سیارکی بزرگ به زمین ، اولین بار در سال ۱۹۸۰ مطرح شد. این ایده کاملا مناقشه‌برانگیز بود و بسیاری از دانشمندان نمی‌توانستند آن را بپذیرند. ولی در سال ۱۹۹۱، زمین‌شناسان توانستند محل برخورد سیارک را پیدا کنند. یک دهانه‌ی ۱۸۰ کیلومتری در شبه‌جزیره‌ی یوکاتان مکزیک. آن‌ها نام این دهانه را به خاطر شهر چیکشلوب که در همان نزدیکی قرار داشت، «دهانه‌ی چیکشلوب» گذاشتند. این دهانه کاملا زیر زمین قرار دارد و از روی زمین مشخص نیست. قسمت شمالی آن که زیر آب قرار دارد، در عمق ۶۰۰ متری رسوبات اقیانوس پنهان شده است.

۶۵ میلیون سال پیش برخورد سیارکی بزرگ دایناسورها را منقرض کرد.

در آوریل ۲۰۱۶، پژوهشگران برای بدست آوردن نمونه‌های استوانه‌ای ۳ متری از خاک قسمت اقیانوسی این دهانه، شروع به حفاری کردند. گروه پژوهشی، این نمونه‌ها را برای بررسی تغییرات جنس صخره در عمق‌های مختلف، فسیل‌های کوچک و حتی DNA آنالیز می‌کند. «شان گولیک» از انستیتوی ژئوفیزیک دانشگاه تگزاس که در این مطالعه مشغول به کار است می‌گوید: «ما به عارضه‌ای نگاه می‌کنیم که دقیقا بعد از برخورد بوجود آمد و هنوز به همان شکل باقی مانده است.»

البته بدون حفاری در این دهانه هم می‌توان اطلاعاتی از لحظه‌ی برخورد دریافت کرد. مثلا با توجه به اندازه‌ی دهانه، انرژی برخورد قابل محاسبه است. دوردا و «دیوید کرینگ» از انستیتوی سیاره‌ای و قمری تگزاس، جزییات دقیق این برخورد را شبیه‌سازی کردند. آن‌ها بر اساس مدل‌سازی‌های کامپیوتری توانستند شرایط لحظات بعد از برخورد را هم شبیه‌سازی کنند. بعدها با بررسی فسیل‌ها، سناریوی آن‌ها در بوته‌ی آزمایش قرار گرفت. این پژوهش‌ها داستان عجیب و جالبی تعریف می‌کنند.

سیارک ویرانگر با سرعتی برابر با ۴۰ برابر سرعت صوت به اتمسفر وارد شد و به پوسته‌ی زمین برخورد کرد. این برخورد، انفجاری به قدرت ۱۰۰ تریلیون تن TNT یا هفت میلیارد برابر قدرتمندتر از بمب اتمی هیروشیما ایجاد کرد. این انفجار سهمگین باعث شد که یک موج ضربه‌ای عظیم به همه‌ی سیاره فرستاده شود. در خلیج مکزیک سونامی عظیمی به ارتفاع بین ۱۰۰ تا ۳۰۰ متر شکل گرفت و بستر دریا را تا عمق ۵۰۰ متری پاره پاره کرد. آن‌جا زمین‌لرزه‌ای به قدرت ۱۰ ریشتر ایجاد شد که خط ساحلی را از بین برد. طوفان شدید حاصل از گذر سیارک باعث شد که تا هزاران کیلومتر، جنگل‌ها از ریشه کنده شوند. در نهایت هم خرده‌سنگ‌های باقی مانده‌ی زیادی از آسمان شروع به باریدن کرد که بقیه‌ی موجودات زنده‌ی زمین را از بین برد.

محل برخورد سیارک قاتل دایناسورها جایی نزدیک خلیج مکزیک بود. اکنون دهانه‌ی برخوردی کشف شده است.

جانسون می‌گوید: «در حقیقت شما به یک گلوله‌ی ۱۰ کیلومتری نگاه می‌کنید. فیزیک آن خیلی شگفت‌انگیز است. انفجارهای باورنکردنی، زمین‌لرزه‌های باورنکردنی، سونامی‌های باورنکردنی. در شعاع صدها کیلومتری محل برخورد، بارش سنگ‌هایی را دارید که هرکدام به اندازه‌ی یک ساختمان هستند.» ولی علت انقراض حیات فقط این برخوردها نبود.

به محض برخورد سیارک، بخش بزرگی از پوسته‌ی زمین تبخیر شد. گرد و غبار عظیمی در بالای محل برخورد بوجود آمد و در آسمان پراکنده شد. دوردا می‌گوید: «[گرد غبار] مثل یک توپ بزرگ پلاسمایی بود که از اتمسفر به فضا نشت کرد.» ستون غبار در فضا به سمت غرب و شرق پراکنده شد تا تمام زمین را مثل یک پتو احاطه کرد. سپس درحالی که هنوز گرانش آن را در مدار زمین نگه داشته بود، دوباره به اتمسفر زمین بازگشت. ذرات غبار با به هنگام سرد شدن، به قطعات خیلی کوچک شیشه‌ای تبدیل شدند. این شیشه‌های کوچک با سرعتی به اندازه‌ی سرعت شاتل فضایی به جو زمین برگشتند و آن‌قدر در این ورود داغ شدند که به محض برخورد به زمین، گیاهان را آتش زدند.

دود این آتش‌سوزی‌ها با غبار حاصل از برخورد اولیه جمع شد و جلوی نور خورشید را سد کرد. بدین ترتیب زمین وارد یک زمستان تاریک و طولانی شد. طی چند ماه بعد همچنان ذرات به زمین باریدند و سطح زمین را با لایه‌ای شبیه به غبار سیارکی پوشاندند. اکنون دیرینه‌شناسان می‌توانند این لایه که در فسیل‌ها باقی مانده را مشاهده کنند. این دقیقا مربوط به زمانی بین دو دوره‌ی زمین‌شناختی کرتاسه و پالئوژن است. دوره‌ی مابین کرتاسه و پالئوژن، نقطه‌ی تحولی بزرگ در تاریخ سیاره‌ی ما به حساب می‌آید.

برخورد سیارک به زمین باعث دگرگونی‌های زیادی در این سیاره شد.

در سال ۲۰۱۵، جانسون ۱۷۶ کیلومتر از لایه‌ی دوره‌ی کرتاسه-پالئوژن که در داکوتای شمالی از زمین بیرون زده بود را برای جستجوی فسیل‌ها کاوش کرد. فسیل‌های این لایه در آمریکای شمالی نشان می‌دهند که قبل از برخورد سیارک چیکشلوب، جنگل‌های باشکوه خیلی بزرگ با دریاچه‌ها و رودخانه‌های فراوان، سرخس‌ها، گیاهان آبزی و بوته‌های پر از گل وجود داشته. آن زمان آب و هوا گرم‌تر از حالا بوده و قطبین زمین فاقد کلاهک یخی بوده‌اند. دایناسورها هم همه‌جای زمین، از آلاسکا گرفته تا جزایر سیمور در جنوبگان زندگی می‌کردند. دوردا می‌گوید: «شما دنیایی داشتید که از نظر زیستی به اندازه‌ی امروز غنی و متنوع بود. ولی پس از برخورد به خصوص در اطراف دهانه‌ی برخوردی، زمین بیابانی، لم‌یزرع و شبیه به ماه شده بود.»

دانشمندان با مطالعه‌ی لایه‌ی کرتاسه-پالئوژن که در ۳۰۰ منطقه‌ی دنیا یافت می‌شود، اثر برخورد این سیارک را خیلی بهتر فهمیده‌اند. جانسون می‌گوید: «بی‌شباهت به تقریبا همه‌ی دیگر فرایندهای زمین‌شناختی، برخورد سیارک در یک لحظه رخ داد.» نزدیک به محل برخورد، حیوانات و گیاهان بر اثر دمای سوزان، طوفان‌های شدید، زمین‌لرزه‌ها، سونامی‌ها یا باران سنگ از بین رفتند. در مکان‌های دورتر و حتی آن سوی کره‌ی زمین، گونه‌ها بر اثر رویدادهای ثانویه مثل کاهش دریافت نور خورشید نابود شدند. در زیستگاه‌هایی که ابتدا توسط آتش از بین نرفتند، گرمای شدید غذای حیوانات را از بین برد و باران اسیدی آب‌ها را آلوده کرد. بدتر اینکه غبار موجود در اتمسفر، سطح زمین را به اندازه‌ی یک غار تاریک کرد. فوتوسنتز متوقف شد و در نتیجه زنجیره‌ی غذایی فرو ریخت. کرینگ می‌گوید: «با از بین رفتن پوشش گیاهی، گیاهخواران چیزی برای خوردن نداشتند. اگر گیاهخواران بمیرند، گوشتخواران چیزی برای خوردن ندارند. این تبدیل به چالشی بزرگ برای بقا شد.»

جانسون می‌گوید: «روی زمین همه‌چیز سوخت و از بین رفت. همه‌ی حیوانات بزرگ از گرسنگی مردند.» فسیل‌ها نشان می‌دهند که هیچ جانوری که بزرگتر از راکون بود، زنده نماند. گونه‌های کوچکتر شانس بیشتری برای زنده ماندن داشتند چرا که تعداد آن‌ها بیشتر بود، کمتر غذا می‌خوردند و می‌توانستند سریع‌تر تولید مثل کنند و سازگار شوند. به نظر می‌رسد اکوسیستم‌های آب شیرین بهتر از زیست‌بوم‌های خشکی دوام آوردند. با این حال در اقیانوس همه‌ی زنجیره‌ی غذایی فرو ریخت.

برخورد شهاب‌سنگ بخش بزرگی از زندگی روی زمین، به خصوص دایناسورها را از بین برد.

درحالی که زمستان طولانی فتوسنتز را متوقف کرده بود، اثر آن بر روی نیمکره‌ای که وارد فصل رشد می‌شد، بیشتر بود. جانسون می‌گوید: «برای مثال اگر شما در شروع تابستان نیمکره‌ی شمالی باشید و در فصل رشد و نمو، نور را خاموش کنید، مشکل ایجاد می‌شود.» فسیل‌ها نشان می‌دهند که شمالی‌ترین نقطه‌ی آمریکای شمالی و اروپا بعد از حادثه خیلی بهتر باقی ماندند. یعنی اینکه وقتی سیارک برخورد کرد، نیمکره‌ی شمالی تازه وارد زمستان شده بود. ولی حتی در بدترین مکان‌های آسیب دیده هم زندگی خیلی سریع دوباره رشد کرد.

کرینگ می‌گوید: «درباره‌ی این مسئله در انقراض بزرگ دو وجه وجود دارد. یک وجه آن چیزی است که زندگی را از بین برد. وجه عکس آن این است که چه حیوانات و گیاهانی قابلیت‌های مناسب برای حفظ بقا و در نهایت ظهور و بازیابی را داشتند؟» بازیابی به زمان زیادی نیاز داشت. اگر نه هزاران، صدها سال طول کشید تا اکوسیستم خودش را دوباره بسازد. دانشمندان می‌گویند که در اقیانوس‌ها سه میلیون سال طول کشید که شار مواد ارگانیک به حالت نرمال برگردد.

درست مثل آتشسوزی جنگ‌های امروزی، سرخس‌های فرصت طلب خیلی سریع می‌توانند پس از خاموش شدن آتش دوباره چشم‌انداز را تسخیر کنند. در اکوسیستم‌هایی که سرخس‌ها رشد نکردند، جلبک‌ها و خزه‌ها سلطه یافتند. در مناطقی که تخریب خیلی شدید نبود، بعضی گونه‌ها نجات یافتند تا زمین را دوباره پر کنند. در اقیانوس‌های آن سوی زمین، کوسه‌ها، کروکدیل‌ها و بعضی از ماهی‌ها توانستند باقی بمانند.

انقراض دایناسورها بدین معنی بود که برای بعضی از گونه‌ها، فرصت‌های زیستی جدیدی بوجود آمد. مثلا پستانداران کوچک از فرصت غیاب دایناسورها استفاده کردند و از مخفیگاه‌های خود بیرون آمدند تا سطح زمین را تسخیر کنند. وقتی دانشمندان در این مکان حفاری می‌کنند، تلاش می‌کنند که تصویر واضح‌تری درباره‌ی چگونگی تشکیل دهانه‌ی برخوردی، اطلاعاتی که کمک می‌کند تخمین‌ها درباره‌ی اثرات اقلیمی برخورد دقیق‌تر شوند بدست آورند. جانسون می‌گوید: «ما آنالیز بهتری از درون واقعی دهانه خواهیم داشت. پژوهشگران درباره‌ی توزیع انرژی و اینکه وقتی جرم خیلی بزرگی به زمین برخورد می‌کند چه اتفاقاتی برای زمین می‌افتد، چیزهای زیادی خواهند آموخت.»

در این میان پستانداران کوچک که در مخفیگاه‌ها زندگی می‌کردند جان به در بردند و جای دایناسورها را پر کردند.

همچنین آن‌ها رگه‌های مواد معدنی و شکاف‌ها در نمونه‌های صخره را بررسی می‌کنند تا ببینند چه چیزی آن‌جا زندگی می‌کرده است. بدین طریق حفاری می‌تواند به ما کمک کند که بفهمیم زندگی چگونه بازیابی می‌شود. گولیک می‌گوید: «با تماشای بازگشت زندگی می‌توانید به چند سوال پاسخ دهید. چه کسی اول برگشت؟ آیا گونه‌ای متخصص بوده یا عمومی؟ چه نوعی از گوناگونی تکاملی رخ داد و با چه سرعتی؟» هرچند بسیاری از گونه‌ها و ارگانیسم‌ها از بین رفتند ولی دیگر اشکال زندگی در غیاب آن‌ها زنده ماندند. این الگوی دوگانه‌ی تهدید و فرصت است که در طول تاریخ زمین تکرار شده.

اگر ۶۶ میلیون سال پیش سیارک به زمین برخورد نکرده بود، تکامل راه دیگری می‌رفت و اصلا انسان بوجود نمی‌آمد. وقتی سیارک برخورد کرد، فعالیت شدید گرمابی در دهانه‌ی چیکشلوب شروع شد که احتمالا برای ۱۰۰ هزار سال برقرار بود. این به ارگانیسم‌های گرمادوست و فراگرما دوست اجازه داد بتوانند در این مکان‌های آبی داغ و پر از مواد معدنی زندگی کنند.

از زمان تولد زمین در ۴٫۵ میلیارد سال پیش تا ۳٫۹ میلیارد سال قبل، زمین مرتب توسط سیارک‌ها و دیگر اجرام آسمانی بمباران شد. در سال ۲۰۰۰ کرینگ گفت که شاید این برخوردها درست مثل چیکشلوب سامانه‌های زیرزمینی گرمابی درست کردند. این مکان‌های خیس داغ و پر از مواد شیمیایی باعث بوجود آمدن اولین اشکال حیات شد. اگر این درست باشد، فراگرمادوست‌های سازگار با گرما، اولین اشکال زندگی روی زمین بودند.

منبع: BBC Earth