غبار چیکسولوب چگونه دایناسورها را در چند ساعت زنده سوزاند

آن‌ها طی هزاران سال نمردند. در عرض چند ساعت زنده زنده سوختند.

مدل‌سازی‌های تازه و کاوش‌های اخیر در اطراف محل چیکسولوب به یک عامل مرگبار، خشن و فوری اشاره می‌کند: پرده‌ای عظیم از غبار میکروسکوپی سنگ که به جو پرتاب شد، گرمای برخورد را در خود به دام انداخت و سطح زمین را به یک کوره تبدیل کرد. جانورانی که در فضای باز گرفتار شدند، بی‌لانه، بی‌سایه، در معرض یک پالس گرمایی شدید قرار گرفتند و به گفته پژوهشگران، بسیاری از آن‌ها در حدود دو ساعت از بین رفتند.

داستان با یک نشانه در سنگ آغاز می‌شود. در سال ۱۹۸۰، لوئیس و والتر آلوارز لایه‌ای جهانی از ایریدیوم، عنصری کمیاب در پوسته زمین اما رایج در فضا، را به یک برخورد فرازمینی فاجعه‌بار در پایان دوره کرتاسه پیوند دادند. عامل این رویداد بعدها با برخورد چیکسولوب در یوکاتان مرتبط دانسته شد. سیارکی با پهنای تقریبی ۱۰ تا ۱۵ کیلومتر به زمین کوبید، دهانه‌ای حدود ۱۵۰ کیلومتر پهنا پدید آورد و انرژی‌ای آزاد کرد که سلاح‌های هسته‌ای ساخته بشر را کوچک جلوه می‌داد.

آن انفجار عظیم فقط سونامی به راه نینداخت و گازهای سمی بیرون نداد. سنگ را بخار کرد و مواد مذاب و بخارشده را به آسمان فرستاد. بخشی از آن مواد به گویچه‌های شیشه‌ای تبدیل شد و دوباره بر زمین بارید. تا همین اواخر، دانشمندان تصور می‌کردند همین گویچه‌ها و آتش‌سوزی‌هایی که برانگیختند، بخش بزرگی از کشتار فوری را توضیح می‌دهند. اما کار میدانی در سال ۲۰۲۳ لایه‌ای گسترده از غبار بسیار ریز و منشأگرفته از سنگ را در محل برخورد آشکار کرد؛ غباری که هرگز به دانه‌های شیشه‌ای نپیوست و به صورت مهی معلق باقی ماند.

برندن جانسون و همکارانش مدل‌های جوی و انتقال تابشی را اجرا کردند و تصویر ماجرا را تغییر دادند. ستون ذرات در مقیاس میکرون مانند یک پتوی گرمایی عمل کرد. این غبار به جای آنکه اجازه دهد گرما به فضا بتابد، تابش فروسرخ شدید را به دام انداخت و آن را دوباره به سوی زمین بازگرداند. نتیجه، درپوشی معلق در هوا بود که گرمایش سطح را به شکل چشمگیری تشدید کرد. مدل‌ها نشان می‌دهند جانوران شار گرمایی‌ای را تجربه کردند که حدود ۱۷ برابر حد مرگبار برای انسان بود. حتی دایناسورهای ضخیم‌پوست نیز دچار سوختگی‌های فاجعه‌بار می‌شدند.

غبار، گرما را به دام انداخت و سطح سیاره را به کوره‌ای خروشان تبدیل کرد.

پیامدها دوگانه و سریع بودند. نخست پالس گرمایی تاول‌زا از راه رسید؛ گرمای تابشی آن‌قدر شدید بود که علف‌ها، درختان سوزنی‌برگ و گلسنگ‌ها می‌توانستند شعله‌ور شوند و جنگل‌ها ناگهان آتش بگیرند. سپس، طی ماه‌ها تا سال‌ها، همان ذرات ریز که نور خورشید را می‌پوشاندند، تاریکی طولانی‌مدت جهانی پدید آوردند؛ یک «زمستان برخوردی» که فتوسنتز را مختل کرد و بازماندگان را به گرسنگی کشاند. اگر موجوداتی از سوزانده شدن اولیه جان سالم به در بردند، بسیاری بعدتر بر اثر قحطی و قرارگیری مزمن در معرض ذرات استنشاقی از پا افتادند.

همین نکته اهمیت زیادی دارد. آن غبار فقط یک پتوی فروسرخ نبود؛ ماده‌ای سمی و قابل استنشاق بود. ذراتی در حدود ۲٫۵ میکرون می‌توانند به ریه نفوذ کنند و وارد جریان خون شوند، درست مانند ذرات معلق ۲٫۵ میکرونی امروزی که از آتش‌سوزی‌های جنگلی برمی‌خیزند. پژوهشگران دانشگاه پردو یادآور می‌شوند حتی جاندارانی که از گرما جان به در بردند، ممکن بود بعدها بر اثر تنفس این بارش مرگبار دچار فروپاشی تنفسی یا آسیب درازمدت اندام‌ها شوند. اما مدل‌ها نشان می‌دهند موج گرمایی سریع‌تر حرکت کرد و بسیار زودتر از اثرات کند و فرساینده استنشاق و گرسنگی کشتار به راه انداخت.

سناریوی مبتنی بر غبار، بحث‌ها درباره اینکه چه چیزی انقراض پایان کرتاسه را رقم زد یا نزد، بازتعریف می‌کند. برخی زمین‌شناسان استدلال کرده‌اند که آتشفشان‌خیزی عظیم، مانند فوران‌های تله‌های دکن، نقش اصلی را داشت و سیارک تنها ضربه نهایی را وارد کرد. پژوهش تازه با قدرت نشان می‌دهد که خود برخورد و ابر غبار حاصل از آن به تنهایی می‌توانست مرگ‌ومیری تقریباً فوری و جهانی ایجاد کند و اثرات آتشفشانی، هرچند در مقیاس‌های زمانی طولانی‌تر مهم بودند، الزاماً نباید محرک اصلی مرگ‌ومیر سریع ثبت‌شده در سنگواره‌ها باشند.

آنچه پدیدار می‌شود یک علت واحد نیست، بلکه زنجیره‌ای بی‌رحمانه است: برخورد، دوزخ تابشی، آتش‌سوزی‌های جهانی، خاموشی جو و سپس فروپاشی بوم‌شناختی. این پژوهش در نشریه پژوهش‌های ژئوفیزیکی: زیست‌علوم منتشر شده و شواهد میدانی از گویچه‌ها و لایه‌های غبار را به مدل‌های فیزیک‌محور تابش و رفتار ذرات پیوند می‌دهد. این تصویری از انقراض است که با دانه‌های شیشه‌ای و غبار ریز نوشته شده؛ انقراضی که در آن خود آسمان به قاتل تبدیل شد.

ما هنوز برای یافتن سرنخ‌های بیشتر زمین را می‌کاویم. هر دانه غبار باستانی که از چیکسولوب به دست می‌آید، به دقیق‌تر شدن زمان‌بندی، شدت و سازوکار آن رخداد هولناک کمک می‌کند؛ و با هر نمونه، تصویر مشهورترین انقراض جمعی زمین روشن‌تر می‌شود.