Nová studie dopadu planetky Chicxulub před 66 miliony let nabízí scénář, podle něhož mohl jemný prach proměnit návrat vyvržené horniny v celoplanetární tepelnou katastrofu. Tým vedený Brandonem Johnsonem z Purdueovy univerzity spojil geologická pozorování se simulacemi a dospěl k závěru, že prachová vrstva zadržovala záření vznikající při pádu drobných sférulí atmosférou. Povrch se tak podle modelu zahřál natolik, že mohly vzniknout požáry po celém světě a během prvních hodin zahynout nechránění živočichové. Studie vyšla v časopise Journal of Geophysical Research: Biogeosciences.
- Planetka Chicxulub o průměru přibližně 10 kilometrů dopadla před 66 miliony let na mexický poloostrov Yucatán.
- Simulace odhadují, že po nárazu vzniklo 1,6 bilionu tun jemného prachu.
- Prach měl podle modelu zvýšit tepelný účinek dopadajících sférulí 3,5krát.
- Autoři považují globální požáry za možného hlavního původce rychlého vymírání suchozemských živočichů.
Náraz během sekund odpařil obrovské množství horniny
Po dopadu Chicxulubu se velká část kinetické energie planetky téměř okamžitě změnila v teplo. Podle Johnsona se během přibližně jedné sekundy odpařilo více než 1 000 krychlových kilometrů horniny. Nová analýza přitom ukazuje na zhruba pětkrát větší množství odpařeného materiálu, než předpokládaly dřívější odhady.
Oblak horninových par se během dalších sekund rozšířil vysoko nad atmosféru a část materiálu se dostala desítky tisíc kilometrů do vesmíru. Při ochlazování z něj vznikaly dva důležité produkty: jemný prach a drobné sklovité či kovové kuličky označované jako sférule.
K nové práci přispěl objev z roku 2023. V severoamerických horninách zachycujících období vymírání vědci identifikovali vrstvu mimořádně jemného prachu, který mohl pocházet z páry, jež se neproměnila ve sférule. Právě tato stopa přivedla Johnsonův tým k novému výpočtu tepelného účinku.
Vracející se sférule spustily přibližně hodinový tepelný pulz
Těžší sférule se po dopadu začaly vracet atmosférou k povrchu. Tření je zpomalovalo a zahřívalo, čímž podle simulace vznikl přibližně hodinový pulz tepelného záření. Starší modely počítaly s tím, že by takové záření mohlo usmrtit nechráněné živočichy, ale samo o sobě by rozsáhlé vznícení rostlinstva nevyvolalo.
Nový model ukazuje, že globální prachová pokrývka fungovala jako izolace a zvýšila tepelný účinek sférulí na povrchu 3,5krát.
Podle studie mohl takto zesílený pulz zapálit trávu, jehličí a možná i stromy. Vypočtená dávka tepelného záření odpovídala sedmnáctinásobku dávky, která je stoprocentně smrtelná pro člověka. Johnson proto soudí, že by nepřežili ani dinosauři se silnou kůží, pokud se nemohli ukrýt.
To by znamenalo, že rozhodující rána pro velkou část suchozemského života mohla přijít už během první hodiny či dvou, nikoli až po dlouhém období chladu a nedostatku potravy.
Po tepelném pulzu mohl následovat dlouhý impaktní chlad
Úloha prachu neskončila po pádu sférulí. Stejná vrstva, která krátkodobě zadržovala jejich teplo, mohla poté po roky až desetiletí bránit slunečnímu záření v přístupu k povrchu. Následný globální chlad by omezil fotosyntézu a narušil potravní řetězce.
Tento mechanismus může lépe vysvětlovat rozsáhlé vymírání v oceánech, které zasáhlo například mosasaury a amonity. Tepelný pulz a dlouhodobá „impaktní zima“ proto nemusejí být soupeřící vysvětlení. Mohlo jít o navazující části téže katastrofy: nejprve extrémní žár na souši, poté dlouhé období tmy a chladu.
Význam studie spočívá v tom, že masové vymírání ukazuje jako řetězec vzájemně propojených selhání ekosystémů, nikoli jako důsledek jediného izolovaného mechanismu.
Rozhodnout mají další geologické stopy po požárech
Autoři považují požáry za pravděpodobně většího bezprostředního zabijáka, jejich model však sám o sobě nedokazuje, že plameny zasáhly celý svět. Nejlepší dosavadní geologické důkazy pocházejí ze Severní Ameriky a v oblastech vzdálenějších od místa dopadu mohly být účinky odlišné nebo slabší.
Dalším úkolem proto bude hledání úplnějšího geologického záznamu. Pokud se podaří určit, kteří živočichové přežili samotný náraz a jaké měli biologické vlastnosti, mohlo by to objasnit význam úkrytů v norách či mělké vodě. Pro výzkum ekosystémů by takové rozlišení znamenalo přesnější odpověď na otázku, jak se život vyrovnává s rychlou atmosférickou a klimatickou změnou.
Přesvědčuje vás více scénář rychlé globální ohnivé bouře, nebo dlouhodobé impaktní zimy? Podělte se o svůj pohled.
