1

Wtedy maleńkie szklane kulki zaczęły spadać jak śrut z nieba. Deszcz szkła był tak ciężki, że mógł podpalić znaczną część roślinności na lądzie. W wodzie ryby walczyły, by oddychać, gdyż koraliki zatykały im skrzela.

Przewalające się morze zamieniło się w 30-stopową ścianę wody, gdy dotarło do ujścia rzeki, wyrzucając setki, jeśli nie tysiące słodkowodnych ryb – jesiotrów i ryb łopatkowatych – na piaszczysty bar i tymczasowo odwracając bieg rzeki. Osamotnione przez cofającą się wodę ryby zostały obrzucone szklanymi kulkami o średnicy do 5 milimetrów, niektóre z nich zakopały się w mule na głębokość centymetra. Potok skał, jak drobny piasek, i małe szklane koraliki nadal przez kolejne 10 do 20 minut, zanim druga duża fala zalała brzeg i pokryła ryby żwirem, piaskiem i drobnym osadem, uszczelniając je od świata na 66 milionów lat.

To unikalne, skamieniałe cmentarzysko — ryby ułożone jedna na drugiej i zmieszane ze spalonymi pniami drzew, gałęziami drzew iglastych, martwymi ssakami, kośćmi mosazaura, owadami, częściową tuszą Triceratopsa, mikroorganizmami morskimi zwanymi dinoflagellatami i ślimakopodobnymi głowonogami morskimi zwanymi amonitami – zostały odkopane przez paleontologa Roberta DePalmę w ciągu ostatnich sześciu lat w formacji Hell Creek, niedaleko Bowman w Północnej Dakocie. Dowody potwierdzają podejrzenia, które nasunęły się DePalmie w jego pierwszym sezonie wykopaliskowym latem 2013 roku – że było to pole śmierci ustanowione wkrótce po uderzeniu asteroidy, które ostatecznie doprowadziło do wyginięcia wszystkich żyjących na ziemi dinozaurów. Uderzenie pod koniec okresu kredowego, tak zwana granica K-T, wytępiło 75 procent życia na Ziemi.

„Jest to pierwsze masowe zgromadzenie śmierci dużych organizmów, które ktoś znalazł związane z granicą K-T”, powiedział DePalma, kurator paleontologii w Palm Beach Museum of Natural History na Florydzie i doktorant na University of Kansas. „Na żadnym innym odcinku granicy K-T na Ziemi nie można znaleźć takiej kolekcji składającej się z dużej liczby gatunków reprezentujących różne wieki organizmów i różne etapy życia, z których wszystkie zginęły w tym samym czasie, tego samego dnia.”

W artykule, który ukaże się w przyszłym tygodniu w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences, on i jego amerykańscy i europejscy koledzy, w tym dwa University of California, Berkeley, geolodzy, opisują miejsce, nazwane Tanis, oraz dowody łączące je z asteroidą lub kometą uderzającą poza Półwyspem Jukatan w Meksyku 66 milionów lat temu. To uderzenie stworzyło ogromny krater, zwany Chicxulub, w dnie oceanu i wysłało odparowaną skałę i kilometry sześcienne pyłu asteroidy do atmosfery. Chmura ostatecznie ogarnęła Ziemię, ustawiając scenę dla ostatniego masowego wymierania na Ziemi.

„To jak muzeum końca kredy w warstwie o grubości półtora metra”, powiedział Mark Richards, emerytowany profesor UC Berkeley w dziedzinie nauk o ziemi i planetach, który jest teraz proboszczem i profesorem nauk o ziemi i przestrzeni na Uniwersytecie w Waszyngtonie.

Richards i Walter Alvarez, UC Berkeley profesor Graduate School, który 40 lat temu po raz pierwszy postawił hipotezę, że kometa lub asteroida wpływ spowodował masowego wymierania, zostały wezwane przez DePalma i holenderski naukowiec Jan Smit do konsultacji na deszczu szklanych koralików i tsunami-jak fale, które pochowany i zachowane ryb. Koraliki, zwane tektytami, powstały w atmosferze ze skał stopionych przez impact.

Tsunami vs. seiche

Richards i Alvarez ustalili, że ryby nie mogły zostać uwięzione, a następnie pogrzebane przez typowe tsunami, pojedynczą falę, która dotarłaby do tego wcześniej nieznanego ramienia zachodniej części Interior Seaway nie mniej niż 10 do 12 godzin po uderzeniu 3,000 kilometrów dalej, jeśli nie osłabła wcześniej. Ich rozumowanie: Tektyty spadłyby w ciągu 45 minut do godziny od uderzenia, nie mogąc stworzyć dziur w błocie, gdyby dno morskie nie było już odsłonięte.

Zamiast tego, twierdzą, fale sejsmiczne prawdopodobnie dotarły w ciągu 10 minut od uderzenia z tego, co byłoby odpowiednikiem trzęsienia ziemi o magnitudzie 10 lub 11, tworząc seiche (wymawiane saysh), falę stojącą, w morzu śródlądowym, która jest podobna do wody chlupoczącej w wannie podczas trzęsienia ziemi. Chociaż duże trzęsienia ziemi często generują fale sejszowe w zamkniętych zbiornikach wodnych, rzadko są one zauważane, powiedział Richards. Trzęsienie Tohoku w Japonii w 2011 roku, o magnitudzie 9,0, spowodowało powstanie fal sejszowych o wysokości sześciu stóp 30 minut później w norweskim fiordzie oddalonym o 8000 kilometrów.

„Fale sejsmiczne zaczynają powstawać w ciągu dziewięciu do 10 minut od uderzenia, więc mieli szansę na uzyskanie chlupotania wody, zanim wszystkie sferule (małe kule) spadły z nieba” – powiedział Richards. „Te kule wpadające na powierzchnię skruszyły ją, tworząc leje – możesz zobaczyć zdeformowane warstwy w tym, co kiedyś było miękkim błotem – a następnie gruz przykrył kule. Nikt wcześniej nie widział takich lejów.”

Tektyty nadleciałyby po trajektorii balistycznej z kosmosu, osiągając prędkości końcowe między 100 a 200 mil na godzinę, według Alvareza, który oszacował ich czas podróży dziesiątki lat temu.

„Możesz sobie wyobrazić, że stoisz tam obrzucony tymi szklanymi kulami. Mogły cię zabić” – powiedział Richards. Wielu wierzy, że deszcz odłamków był tak intensywny, że energia rozpaliła dzikie pożary na całym kontynencie amerykańskim, jeśli nie na całym świecie.

„Tsunami z uderzenia Chicxulub są z pewnością dobrze udokumentowane, ale nikt nie wiedział, jak daleko coś takiego może dotrzeć do morza śródlądowego”, powiedział DePalma. „Kiedy Mark wszedł na pokład, odkrył niezwykły artefakt – fale sejsmiczne przychodzące z miejsca uderzenia dotarłyby mniej więcej w tym samym czasie, co atmosferyczny czas podróży wyrzucanej materii. To był nasz wielki przełom.”

Przynajmniej dwa ogromne sejsze zalały ziemię, być może w odstępie 20 minut, pozostawiając sześć stóp osadów pokrywających skamieniałości. Nakłada się na to warstwa gliny bogata w iryd, metal rzadki na Ziemi, ale powszechny w asteroidach i kometach. Warstwa ta znana jest jako granica K-T, lub K-Pg, oznaczająca koniec okresu kredowego i początek okresu trzeciorzędowego, lub paleogenu.

Iridium

W 1979 roku Alvarez i jego ojciec, noblista Luis Alvarez z UC Berkeley, jako pierwsi uznali znaczenie irydu, który znajduje się w 66 milionach lat w warstwach skalnych na całym świecie. Zaproponowali, że kometa lub asteroida wpływ był odpowiedzialny zarówno iridium na granicy K-T i masowego extinction.

The wpływ byłby stopiony bedrock pod dnem morza i sproszkowane asteroidy, wysyłając pył i stopiony rock do stratosfery, gdzie wiatry miałby przeniesione je wokół planety i blotted out słońca na miesiące, jeśli nie lat. Odłamki spadłyby z nieba: nie tylko tektyty, ale także odłamki skalne ze skorupy kontynentalnej, w tym zszokowany kwarc, którego struktura krystaliczna została zdeformowana przez uderzenie.

Bogaty w iryd pył ze sproszkowanego meteoru byłby ostatnim, który wypadłby z atmosfery po uderzeniu, wieńcząc kredę.

„Kiedy zaproponowaliśmy hipotezę wpływu, aby wyjaśnić wielkie wymieranie, to było oparte tylko na znalezieniu anomalnej koncentracji irydu — odcisk palca asteroidy lub komety,” powiedział Alvarez. „Od tego czasu, dowody stopniowo się powiększały. Ale nigdy nie przeszło mi przez myśl, że znajdziemy łoże śmierci w ten sposób.”

Kluczowym potwierdzeniem hipotezy meteoru było odkrycie zakopanego krateru uderzeniowego, Chicxulub, na Karaibach i u wybrzeży Jukatanu w Meksyku, który był datowany dokładnie na wiek wymierania. Wstrząśnięty kwarc i szklane sferule zostały również znalezione w warstwach K-Pg na całym świecie. Nowe odkrycie w Tanis jest pierwszym przypadkiem, gdy gruz powstały w wyniku uderzenia został znaleziony wraz ze zwierzętami zabitymi w bezpośrednim następstwie uderzenia.

„A teraz mamy tę wspaniałą i zupełnie nieoczekiwaną witrynę, którą Robert DePalma wykopuje w Północnej Dakocie, która jest tak bogata w szczegółowe informacje o tym, co się stało w wyniku uderzenia” – powiedział Alvarez. „Dla mnie jest to bardzo ekscytujące i satysfakcjonujące!”

Tektyty

Jan Smit, emerytowany profesor geologii osadowej z Vrije Universiteit w Amsterdamie w Holandii, który jest uważany za światowego eksperta od tektytów z uderzenia, dołączył do DePalmy, aby przeanalizować i datować tektyty z miejsca Tanis. Wiele z nich znaleziono w niemal idealnym stanie osadzonych w bursztynie, który w tamtym czasie był plastyczną smołą sosnową.

„Poszedłem na miejsce w 2015 roku i na moich oczach on (DePalma) odsłonił zwęgloną kłodę lub pień drzewa o długości około czterech metrów, który był pokryty bursztynem, który działał jak rodzaj aerożelu i złapał tektyty, gdy spadały” – powiedział Smit. „To było wielkie odkrycie, ponieważ żywica, bursztyn, całkowicie pokryła tektyty i są one najbardziej niezmienionymi tektytami, jakie do tej pory widziałem, ani jednego procenta zmian. Datowaliśmy je i okazało się, że są one dokładnie z granicy K-T.”

Tektyty w skrzelach ryb są również pierwsze.

„Paddlefish pływać przez wodę z ich usta otwarte, gapiąc się, a w tej sieci, łapią drobne cząstki, cząstki żywności, w ich rakerów skrzelowych, a następnie połknąć, jak rekin wielorybi lub wieloryba baletnicy,” Smit powiedział. „Złapali również tektytów. To już samo w sobie jest niesamowitym faktem. Oznacza to, że pierwszymi bezpośrednimi ofiarami uderzenia są te nagromadzenia ryb.”

Smit zauważył również, że zakopane ciało Triceratopsa i hadrozaura z kaczym dziobem dowodzi ponad wszelką wątpliwość, że dinozaury wciąż żyły w czasie uderzenia.

„Mamy niesamowity wachlarz odkryć, które w przyszłości okażą się jeszcze bardziej wartościowe” – powiedział Smit. „Mamy fantastyczne złoża, które muszą być badane ze wszystkich różnych punktów widzenia. I myślę, że możemy rozwikłać sekwencję przychodzących wyrzutów z uderzenia Chicxulub w bardzo szczegółowy sposób, czego nigdy nie bylibyśmy w stanie zrobić z wszystkimi innymi złożami wokół Zatoki Meksykańskiej.”

„Do tej pory minęło 40 lat zanim coś takiego się pojawiło, co może być bardzo dobrze unikalne,” powiedział Smit. „Tak więc, musimy być bardzo ostrożni z tym miejscem, jak go wykopać i uczyć się od niego. To wspaniały prezent na koniec mojej kariery. Walter postrzega to tak samo.”

.