سیارکی که دایناسورها را کشت، در سرتاسر زمین سونامی به‌وجود آورد

سیارکی که حدود ۶۶ میلیون سال قبل به زمین برخورد کرد و سه‌چهارم از حیات جانوری و گیاهی روی زمین به‌ویژه دایناسورها را محو کرد، سونامی بزرگی نیز در سطح جهانی را با امواج کیلومتری به‌وجود آورده بود. پژوهشی جدید به رهبری دانشمندان دانشگاه میشیگان نشان می‌دهد سونامی یادشده باعث ایجاد خراش‌هایی در بستر اقیانوس شد و ردهایی زمین‌شناختی را تا نیوزیلند کنونی از خود به جا گذاشت.

نیوزیلند هزاران کیلومتر دورتر از محل برخورد سیارک، یعنی شبه‌جزیره‌ی یوکاتان مکزیک بود. یافته‌ها حاصل اولین شبیه‌سازی‌ای هستند که آثار جهانی برخورد سیارکی عظیم به نام چیکسولوب را مدل‌سازی کرده است. پژوهشگران یافته‌های خود را از پژوهش‌های قبلی استخراج و سیارکی به عرض ۱۴ کیلومتر را مدل‌سازی کردند که با سرعت ۴۳ هزار کیلومتر‌بر‌ساعت حرکت می‌کرد.

تصویرسازی سیارکی که دایناسورها را محو کرد و باعث ایجاد سونامی‌هایی در کل سیاره شد که تا جوّ زمین هم رسیدند

پژوهشگران مدل‌سازی‌های کامپیوتری را با بررسی سوابق زمین‌شناسی ۱۰۰ سایت سراسر جهان همراه کردند. آنان به‌ویژه بخش‌های مرزی‌ای را بررسی کردند که شامل رسوب‌های دریایی پیش و پس از برخورد چیکسولوب و انقراض جمعی کرتاسه هستند. این پژوهش پیش‌بینی‌های مدل در رابطه با مسیر و قدرت سونامی را براثر برخورد چیکسولوب تأیید می‌کند. مولی رنج، دانشجوی فارغ‌التحصیل دانشگاه میشیگان و مؤلف ارشد پژوهش، درباره‌ی این موضوع می‌گوید:

این سونامی به‌قدری قوی بود که رسوب‌های بستر دریای نیمی از جهان را از بین برد و شکافی در سوابق رسوبی یا مجموعه‌ای از رسوبات قدیمی‌تر به جا گذاشت. توزیع فرسایش و شکاف‌هایی که در بالاترین رسوب‌های دریایی کرتاسه مشاهده کردیم، با نتایج مدلمان مطابقت دارد و اطمینان بیشتری در پیش‌بینی‌ها به ما می‌دهد.

برخی از برجسته‌ترین شواهد زمین‌شناسی پژوهشگران در فاصله‌ی ۱۲ هزار کیلومتری از دهانه‌ی چیکسولوب در سواحل شرقی جزایر شمال و جنوب نیوزیلند قرار دارد. در این بخش، دانشمندان رسوب‌هایی به‌شدت نامنظم به نام رسوب‌های لغزیده چینه (Olistostrome) را کشف کردند که قبلاً گمان می‌کردند حاصل فعالیت‌های تکتونیکی باشند. رینج و همکارانش به این نتیجه رسیدند که سن و موقعیت مکانی این رسوب‌ها دقیقاً در مسیر مدل‌سازی سونامی چیکسولوب قرار دارند. او بر این باور است:

احساس می‌کنیم این رسوب‌ها آثار سونامی برخوردی را ثبت کرده‌اند و این شواهد احتمالاً تأییدی برای تأثیر سراسری این رویداد برخوردی هستند.

پژوهشگران انرژی اولیه‌ی سونامی برخوردی را محاسبه کردند. براساس نتایج، این سونامی ۳۰ هزار برابر شدیدتر از سونامی سال ۲۰۰۴ بود که بر‌اثر زلزله‌ی اقیانوس هند به‌وجود آمد. این رویداد یکی از بزرگ‌ترین سونامی‌ها در تاریخ مدرن به‌شمار می‌رود که به کشته‌‌شدن بیش از ۲۳۰ هزار نفر انجامید.

مدلی از سیارکی که به ایجاد سونامی انجامید، روند سونامی را ۴ ساعت پس از برخورد نشان می‌دهد

براساس شبیه‌سازی، سونامی برخوردی چیکسولوب از شرق و شمال‌شرق به اقیانوس اطلس شمالی و از جنوب‌غرب به دریای آمریکای‌مرکزی می‌رسید که در آن زمان آمریکای‌شمالی و آمریکای‌جنوبی را از یکدیگر جدا می‌ساخت. سپس، این سونامی به اقیانوس آرام‌جنوبی رسید.

برخی از آثار ویرانگر این سونامی در اعماق سطح اقیانوس رخ دادند. براساس تخمین‌های پژوهشگران، سرعت جریان‌های زیرآبی در منطقه‌ی سونامی و نواحی مجاور به ۰.۶ کیلومتر‌‌بر‌‌ساعت می‌رسید. براساس شبیه‌سازی جدید، مناطق دیگر مثل اقیانوس‌های اطلس‌جنوبی، آرام‌شمالی، اقیانوس هند و منطقه‌‌ی مدیترانه‌ی کنونی از مخرب‌ترین آثار سونامی در امان ماندند.

ایجاد سیر زمانی فاجعه‌‌ی ماقبل تاریخی

پژوهشگران از استراتژی دو‌مرحله‌ای برای مدل‌سازی روند برخورد سیارک و سونامی حاصل آن استفاده کردند. اولین گام مدل‌سازی آشفتگی‌ای بود که در ۱۰ دقیقه‌ی آغازین برخورد چیکسولوب رخ داد که می‌توان به شکل‌گیری دهانه‌ی برخوردی و آغاز سونامی اشاره کرد. مدل‌سازی نشان می‌دهد سیارک برخوردی به پوسته‌ی گرانیتی برخورد کرده است که با لایه‌ای از رسوب‌های ضخیم و آب کم‌عمق پوشیده شده بود و دهانه‌ای را به قطر ۱۰۰ کیلومتر به‌وجود آورد. طی این برخورد، ابری غلیط از گاز و غبار وارد جوّ زمین شد.

براساس شبیه‌سازی، در فاصله‌ی ۲.۵ دقیقه پس از برخورد مواد جابه‌جا‌شده باعث شکل‌گیری دیواره‌ای آبی از محل برخورد و موجی به ارتفاع ۵ کیلومتر شدند که پس از بازگشت مواد به زمین آرام گرفت. در فاصله‌ی ۱۰ دقیقه پس از برخورد، امواج سونامی با بیش از یک کیلومتر ارتفاع مسافتی تقریبی ۲۲۰ کیلومتری را از محل برخورد طی کردند و در الگویی حلقه‌ای شکل گسترش یافتند و اقیانوس‌ها را در تمام جهات پیمودند.

شبیه‌سازی دانشمندان پس از ۱۰ دقیقه به دو مدل تقسیم شد که بزرگی امواج رو به خارج را محاسبه می‌کنند: یکی از آن‌ها مدل‌ به‌کاررفته به‌واسطه‌ی وزارت ملی جوّ و اقیانوسی (NOAA) برای پیش‌بینی سونامی بود. تد مو، اقیانوس‌شناس دانشگاه میشیگان، درباره‌ی این موضوع می‌گوید:

نتیجه‌ی بزرگ این است که دو مدل سراسری با فرمول‌های متفاوت، نتایج تقریباً یکسانی را تولید می‌کنند و داده‌های زمین‌شناسی مربوط به بخش‌های کامل و ناقص با این نتایج سازگار‌ند. مدل‌ها و داده‌های راستی‌آزمایی به زیبایی با یکدیگر منطبق هستند.

پژوهشگران از این مرحله روند پیشرفت این فاجعه‌ی ماقبل تاریخی را مدل‌سازی کردند. با گذشت یک ساعت از برخورد، سونامی به خارج از خلیج مکزیک و اطلس شمالی رسید. پس از چهار ساعت نیز، امواج به دریای آمریکای‌مرکزی و اقیانوس آرام راه پیدا کردند.

مدلی از سونامی سیارکی پیشرفت حادثه را ۲۴ ساعت پس از برخورد نشان می‌دهد

براساس شبیه‌سازی‌ها، ۲۴ ساعت پس از برخورد چیکسولوب به زمین، امواج کل پهنای اقیانوس‌های آرام و اطلس را پیمودند و از دو طرف به اقیانوس هند رسیدند. دو روز پس از برخورد، امواج سونامی تقریباً با اغلب نواره‌های ساحلی جهان برخورد کردند. پژوهشگران نتوانستند آمار سیل حاصل از امواج این سونامی را تخمین بزنند؛ اما تواستند ارتفاع امواج را در مناطق تحت‌تأثیر محاسبه کنند. براساس شبیه‌سازی‌ها، امواج اقیانوس آزاد خلیج مکزیک به ارتفاع ۱۰۰ متری می‌رسیدند.

علاوه‌براین، امواج مناطق ساحلی اطلس‌شمالی و بخش‌هایی از ساحل اقیانوس آرام در آمریکای‌جنوبی ۱۰ مرتبه کوچک‌تر بودند و ارتفاعشان به ۱۰ متر می‌رسید. با نزدیک‌شدن امواج سونامی به نواره‌های ساحلی در این مناطق و تأثیر بر آب‌های کم‌عمق، به‌طور چشمگیری به ارتفاع امواج افزوده شد. مؤلفان می‌نویسند:

براساس نوع هندسه‌ی ساحل و امواج پیش‌رونده، اغلب بخش‌های ساحلی زیر آب رفتند و تا اندازه‌ای دچار فرسایش شدند.

این پژوهش روز سه‌شنبه ۴ اکتبر در مجله‌ی AGU Advances منتشر شد.