Bugün öğrendim ki: Chicxulub krateri, varlığı yıllarca reddedildikten sonra, "akademisyenlere ve NASA'ya karşı çıkanlara telaffuzda zorluk çıkarmak" amacıyla bu ismi almıştır.
Meksika'da Prehistorik Çarpma Krateri
"Chicxulub" buraya yönlendirilir. Diğer kullanımlar için bkz. Chicxulub (anlam ayrımı).
Chicxulub krateri, Meksika'daki Yucatán Yarımadası'nın altında gömülü bir çarpma krateridir. Merkezi denizin açıklarında olmasına rağmen, krater adını karada bulunan Chicxulub Pueblo topluluğundan almıştır (daha büyük kıyı kasabası Chicxulub Puerto ile karıştırılmamalıdır).[4] Yaklaşık 66 milyon yıl önce, çapı yaklaşık on kilometre (altı mil) olan bir asteroitin Dünya'ya çarpmasıyla oluşmuştur. Kraterin çapının 200 kilometre (120 mil) olduğu ve daha genç tortul kayaçların altında yaklaşık 1 kilometre (0,62 mil) derinliğe gömülü olduğu tahmin edilmektedir.[2]: 3, çok daha eski Sudbury ve Vredefort çarpma yapılarıyla birlikte Dünya'daki en büyük çarpma yapılarından biridir[5] ve zirve halkası sağlam olan ve bilimsel araştırma için doğrudan erişilebilen tek yapıdır.[6]
Krater, 1970'lerin sonlarında Yucatán Yarımadası'nda petrol arayan jeofizikçiler Antonio Camargo ve Glen Penfield tarafından keşfedildi. Penfield başlangıçta jeolojik yapının bir krater olduğuna dair kanıt elde edemedi ve aramasını bıraktı. Daha sonra, 1990'da Alan R. Hildebrand ile temasa geçerek, çarpma özelliği olduğunu düşündüren örnekler elde etti. Kraterin çarpma kökenine dair kanıtlar arasında şoklanmış kuvars, bir yerçekimi anomalisi ve çevredeki alanlardaki tektitler bulunmaktadır.[4]
Çarpma tarihi, Kretase-Paleojen sınırına (genellikle K-Pg veya K-T sınırı olarak bilinir) denk gelir. Çarpmanın neden olduğu yıkım ve iklim bozulmasının, Dünya'daki bitki ve hayvan türlerinin %75'inin, uçan olmayan dinozorlar da dahil olmak üzere kitlesel yok oluşu olan Kretase-Paleojen yok oluş olayının birincil nedeni olduğu artık geniş çapta kabul görmektedir.[6]
Keşif
[düzenle]
1970'lerin sonlarında jeolog Walter Alvarez ve Nobel ödüllü bilim insanı babası Luis Walter Alvarez, Kretase-Paleojen yok oluşunun bir çarpma olayı tarafından tetiklendiği teorisini ortaya attılar.[7][8] Böyle bir çarpmanın ana kanıtı, İtalya'nın Gubbio kentindeki Kretase-Paleojen sınırında (K-Pg sınırı) bulunan ince bir kil tabakasında yer alıyordu. Alvarezler ve meslektaşları, bunun Dünya'da nadir ancak asteroitlerde yaygın olan bir kimyasal element olan iridyumun anormal derecede yüksek bir konsantrasyonunu içerdiğini bildirdiler.[7][9] Bu tabakadaki iridyum seviyeleri, arka plan seviyesinin 160 katına kadar çıkıyordu.[10] İridyumun, çarpma cismi buharlaştığında atmosfere yayıldığı ve çarpmanın fırlattığı diğer malzemelerle birlikte Dünya'nın yüzeyine yayılarak iridyumca zenginleşmiş kil tabakasını oluşturduğu varsayılıyordu.[11] O zamanlar, Kretase-Paleojen yok oluşuna ve sınır tabakasına neyin sebep olduğu konusunda bir fikir birliği yoktu; teoriler arasında yakındaki bir süpernova, iklim değişikliği veya jeomanyetik tersinme yer alıyordu.[10]: 1095 Alvarezlerin çarpma hipotezi, K-Pg sınırı yakınında fosil bulunmamasının ("üç metrelik sorun") fosil türlerinin daha kademeli bir şekilde yok olmasına işaret ettiğini düşünen birçok paleontolog tarafından reddedildi.[8][12]
Alvarezler, Berkeley'deki Kaliforniya Üniversitesi'nden Frank Asaro ve Helen Michel ile birlikte, iridyum anomali hakkındaki makalelerini Haziran 1980'de Science'da yayınladılar.[10] Neredeyse aynı zamanda Jan Smit ve Jan Hertogen, İspanya'nın Caravaca kentinden aldıkları iridyum bulgularını Mayıs 1980'de Nature'da yayınladılar.[13] Bu makaleleri, küresel çapta K-Pg sınırında benzer iridyum artışlarına ilişkin diğer raporlar izledi ve K-Pg yok oluşunun nedenine dair geniş ilgi uyandırdı; 1980'lerde bu konuda 2.000'den fazla makale yayınlandı.[12]: 82 [14] Doğru yaş ve boyutta bilinen çarpma krateri yoktu ve bu durum uygun bir aday arayışını tetikledi.[8] Çalışmanın kapsamını fark eden Lee Hunt ve Lee Silver, 1981'de Utah, Snowbird'de disiplinler arası bir toplantı düzenlediler. Bilmedikleri bir şey vardı ki, aradıkları kraterin kanıtları aynı hafta sunuluyordu ve bilim camiası tarafından büyük ölçüde gözden kaçacaktı.[12]: 83–84 [14]
1978'de jeofizikçiler Glen Penfield ve Antonio Camargo, Meksika devlet petrol şirketi Petróleos Mexicanos (Pemex) için Yucatán Yarımadası'nın kuzeyindeki Meksika Körfezi'nde havadan yapılan bir manyetik araştırmanın parçası olarak çalışıyorlardı.[16]: 20–21 Penfield'ın görevi, petrol sondajı için olası yerleri belirlemek üzere jeofizik verilerini kullanmaktı.[7] Açık deniz manyetik verilerinde Penfield, derinliğini tahmin edip haritaladığı anomaliler fark etti. Daha sonra 1940'lardan kalma yer üstü yerçekimi verilerini elde etti. Yerçekimi haritaları ve manyetik anomaliler karşılaştırıldığında, Penfield, aksi takdirde manyetik olmayan ve tekdüze çevre üzerinde 180 km (110 mi) çapında sığ bir "boğa gözü" tanımladı; bu onun için bir çarpma özelliğinin açık kanıtıydı.[7][4] On yıl önce, aynı harita müteahhit Robert Baltosser'a bir krateri işaret etmişti, ancak Pemex şirket politikası onun sonucunu yayınlamasına izin vermedi.[16]: 20
Penfield bulgularını Pemex'e sundu, ancak şirket krater teorisini reddederek, özelliğin volkanik aktiviteye atfedilen bulgulara uydu.[4] Pemex belirli verilerin yayınlanmasına izin vermedi, ancak Penfield ve Camargo'nun 1981 Society of Exploration Geophysicists konferansında sonuçları sunmalarına izin verdi.[14] O yılki konferans az katılımlıydı ve çarpma kraterleri ve K-Pg sınırı konusundaki birçok uzman Snowbird konferansına katıldığı için raporları çok az ilgi çekti. Penfield'ı tanıyan ve yerçekimi ve manyetik verileri kendisi görmüş olan Houston Chronicle gazetecisi Carlos Byars, Penfield ve Camargo'nun iddiası hakkında manşet bir haber yazdı[17], ancak haber geniş çapta yayılmadı.[16]: 23
Penfield'ın elinde bol miktarda jeofizik veri seti olmasına rağmen, çarpma için kaya çekirdekleri veya başka fiziksel kanıtları yoktu.[7] Bölgede sondaj yapan Pemex'in sondaj kuyuları olduğunu biliyordu. 1951'de bir kuyu, yaklaşık 1,3 kilometre (4.300 ft) aşağıda kalın bir andezit tabakasından geçti. Bu tabaka, bir Dünya çarpmasının yoğun ısısı ve basıncından kaynaklanmış olabilirdi, ancak sondajlar sırasında bölgenin jeolojisi için alışılmadık bir özellik olan bir lav kubbesi olarak göz ardı edildi.[7] Penfield, Johnson Uzay Merkezi'ndeki ay kayalarının küratörü William C. Phinney tarafından hipotezini desteklemek için bu örnekleri bulması konusunda teşvik edildi.[4] Penfield saha örneklerini güvence altına almaya çalıştı, ancak bunların kaybolduğu veya yok edildiği söylendi. Çarpmayı destekleyici kayaları aramak için sondaj alanlarına geri dönme girişimleri sonuçsuz kalınca, Penfield aramasını bıraktı, bulgularını yayınladı ve Pemex'teki işine geri döndü.[7] 1980 Science makalesini gören Penfield, Walter Alvarez'e Yucatán yapısı hakkında bir mektup yazdı, ancak yanıt alamadı.[14]
Alvarez ve diğer bilim insanları krater arayışlarına devam ettiler, ancak çarpma cisminin açık suda karaya düştüğünü gösteren K-Pg sınırından gelen camlı kürelerin yanlış analizine dayanarak okyanuslarda arama yapıyorlardı.[12] Penfield'ın keşfinden habersiz olan Arizona Üniversitesi lisansüstü öğrencisi Alan R. Hildebrand ve öğretim görevlisi William V. Boynton, Texas'taki Brazos Nehri yakınlarında bir krater aradılar.[12] Kanıtları arasında şoklanmış kuvars taneleri ve tektekler gibi görünen küçük aşınmış cam boncuklar içeren aşırı miktarda iridyum içeren yeşilimsi-kahverengi kil vardı.[2] Ayrıca, bir çarpma olayıyla bir yerden kazınıp başka bir yere yığılmış olduğu düşünülen, kalın, karmaşık kaya parçası birikintileri de mevcuttu. Bu tür birikintiler birçok yerde görülür ancak K-Pg sınırında Karayip Havzası'nda yoğunlaştığı görülüyordu. Haiti'li profesör Florentine Morás, Haiti'de eski bir volkan kanıtı olduğunu düşündüğü şeyi keşfettiğinde, Hildebrand bunun yakındaki bir çarpmanın belirleyici bir özelliği olabileceğini öne sürdü. K-Pg sınırından alınan örnekler üzerinde yapılan testler, yalnızca asteroit çarpışmalarının ve yüksek verimli nükleer patlamaların ısısında oluşan daha fazla tektit camı ortaya çıkardı.[7]
1990'da Carlos Byars, Hildebrand'a Penfield'ın daha önceki olası çarpma krateri keşfinden bahsetti.[18]: 50 Hildebrand Penfield ile temasa geçti ve ikili kısa süre sonra on yıllardır New Orleans'ta depolanmış olan Pemex kuyularından iki sondaj örneği elde etti.[4] Hildebrand'ın ekibi, şok metamorfik materyalleri açıkça gösteren örnekleri test etti.[7] Uydu görüntülerini inceleyen bir Kaliforniya araştırmacı ekibi, Penfield'ın daha önce gördüğü halkayla eşleşen, Chicxulub Pueblo kasabasının merkezinde bir cenote (dolin) halkası buldu; cenotelerin, çarpma krateri duvarı etrafındaki bolit tarafından zayıflatılmış litostratigrafinin çökmesiyle oluştuğu düşünülüyordu.[19] Daha yeni kanıtlar, kraterin 300 km (190 mi) genişliğinde olduğunu ve gözlemlenen 180 km'lik (110 mi) halkanın daha büyük kraterin iç duvarı olduğunu göstermektedir.[20] Hildebrand, Penfield, Boynton, Camargo ve diğerleri, 1991'de krateri tanımlayan makalelerini yayınladılar.[12][2] Krater, yakındaki Chicxulub Pueblo kasabasının adını aldı. Penfield ayrıca ismin verilmesinin motivasyonunun bir kısmının, varlığını yıllarca reddettikten sonra "akademisyenlere ve NASA'nın hayırseverlerine telaffuz etmesi zor bir meydan okuma vermek" olduğunu hatırladı.[4]
Mart 2010'da, birçok ülkeden kırk bir uzman, yirmi yıllık veri setini inceledi: çeşitli alanları kapsayan yirmi yıllık veriler. Chicxulub'daki çarpmanın K-Pg sınırındaki kitlesel yok oluşları tetiklediği sonucuna vardılar.[8][6] Princeton Üniversitesi'nden Gerta Keller gibi muhalifler alternatif bir suçlu önerdiler: şimdiki Hindistan alt kıtasındaki Deccan Traps'ın faaliyeti. Bu yoğun volkanizma dönemi, Chicxulub çarpmasından önce ve sonra gerçekleşti;[8][21] muhalif çalışmalar, volkanik aktivitenin en kötüsünün çarpma öncesinde meydana geldiğini ve Deccan Traps'ın rolünün bunun yerine çarpma sonrası hayatta kalan türlerin evrimini şekillendirdiğini savunuyor.[22] 2013 tarihli bir çalışma, Chicxulub çarpmasından gelen çarpma camındaki izotopları, K-Pg sınırındaki külden gelen izotoplarla karşılaştırarak, neredeyse tam olarak aynı tarihte ve deneysel hata payı içinde olduklarını belirledi.[3]
Çarpma özellikleri
[düzenle]
Science'da yayınlanan 2013 tarihli bir çalışma, çarpmanın yaşını, Haiti'den alınan tektitlerin argon-argon tarihlemesi ve kuzeydoğu Montana'daki çarpma ufkunun üzerindeki bentonit ufukları da dahil olmak üzere birden fazla kanıt satırına dayanarak 66.043.000 ± 11.000 yıl önce (sistematik hata göz önüne alındığında ± 43.000 yıl önce) olarak tahmin etti.[3] Bu tarih, kuzeydoğu Montana'daki Hell Creek ve üzerindeki Fort Union formasyonlarındaki lignit yataklarında bulunan tefra'nın argon-argon tarihlemesine dayanan 2015 tarihli bir çalışma ile desteklendi.[23] Kolombiya, Gorgonilla Adası'ndaki kürelerin argon-argon tarihlemesine dayanan 2018 tarihli bir çalışma, 66.051.000 ± 31.000 yıl önce biraz farklı bir sonuç elde etti.[24] Çarpmanın, Kuzey Yarımküre'nin ilkbahar mevsiminde meydana geldiği, güneybatı Kuzey Dakota'daki Tanis sahasında bir püskürme taşıyan tortul biriminde bulunan mersin balığı ve kürek balığı kemiklerindeki yıllık izotop eğrilerine dayanılarak yorumlandı. Bu tortul birimin, çarpışmadan sonraki saatler içinde oluştuğu düşünülmektedir.[25]
Kraterin çarpma anındaki konumu bir deniz karbonat platformuydu.[26] Çarpma alanındaki su derinliği, kraterin batı kenarında 100 metreden (330 ft) kraterin kuzeydoğu kenarında 1.200 metrenin (3.900 ft) üzerinde değişiyordu ve çarpmanın merkezindeki tahmini derinlik yaklaşık 650 metreydi (2.130 ft).[27] Deniz tabanı kayaları, yaklaşık 3 kilometre (1,9 mil) kalınlığında, Jurasik-Kretase deniz tortullarından oluşan bir diziden oluşuyordu. Bunlar çoğunlukla karbonat kayasıydı, doloit (%35-40 toplam dizi), kireçtaşı (%25-30) ile birlikte evaporitler (anhidrit %25-30) ve az miktarda şeyl ve kumtaşı (%3-4) ve bunların altında yaklaşık 35 kilometre (22 mil) kıtasal kabuk, graniti içeren magmatik kristalin temel kayaçlardan oluşuyordu.[28]
Çarpma cismi yaklaşık 10 kilometre (6,2 mil) çapındaydı[29]; o kadar büyüktü ki, deniz seviyesine yerleştirilseydi Everest Dağı'ndan daha uzun olurdu.[12]: 9 2021 tarihli bir çalışma, çarpma cisminin 45-60°'lik bir açıyla kuzeydoğudan çarptığını, saniyede 20 kilometre (12 mil/s) hıza sahip olduğunu tahmin etti.[30]
Etkileri
[düzenle]
Çarpmanın kinetik enerjisi 72 teraton TNT (300 ZJ) olarak tahmin edildi.[31] Çarpma, patlamanın merkezine yakın yerlerde saatte 1.000 kilometrenin (620 mil/saat) üzerinde rüzgarlar üretti[32] ve daha sonra çöken, 100 kilometre (62 mil) genişliğinde ve 30 kilometre (19 mil) derinliğinde geçici bir boşluk oluşturdu. Bu, esas olarak deniz altında ve şu anda yaklaşık 1.000 metre (3.300 ft) tortul ile kaplı bir krater oluşturdu.[26][33] Çarpma, krateri dolduran suyun genleşmesi ve ilgili sismik aktivite, 100 metreden (330 ft) yüksekliğe ulaşan mega tsunamileri tetikledi; bir simülasyon, çarpmanın anlık dalgalarının 1,5 kilometreye (0,93 mil) kadar yükseğe ulaşmış olabileceğini gösterdi.[34][35] Dalgalar deniz tabanını kazıdı ve günümüzde Louisiana'nın altında, ortalama 600 metre (2.000 ft) dalga boyu ve ortalama 16 metre (52 ft) dalga yüksekliği ile en büyük dalgalanmaların belgelendiği yerlerde kıvrımlar bıraktı.[36][37] Sonraki depremler ve dalgalarla hareket eden malzeme, günümüzdeki Teksas ve Florida'ya ulaştı ve çarpma noktasından 6.000 kilometre (3.700 mil) kadar uzaktaki tortulları bile rahatsız etmiş olabilir.[38][34][39] Çarpma, tahmini 9–11 Mw moment büyüklüğünde bir sismik olayı tetikledi.[31]
Kraterden sıcak toz, kül ve buhar bulutu yayıldı ve patlama ile atmosfere 25 trilyon metrik tona kadar kazılan malzeme fırlatıldı. Bu malzemenin bir kısmı yörüngeden kaçarak Güneş Sistemi'ne yayıldı[8], bir kısmı ise Dünya'ya geri düşerek yeniden girişte buharlaştı. Kayaç, Dünya'nın yüzeyini ısıttı ve gezegenin ormanlarının neredeyse %70'ini kapladığı tahmin edilen orman yangınlarını ateşledi. Yüzlerce kilometre uzaktaki canlı yaratıklar üzerindeki etkisi muazzamdı ve günümüz Meksika'sının ve Amerika Birleşik Devletleri'nin çoğunluğu harap olmuş olacaktı.[7][12]: 10–13 [8] New Jersey'de, çarpma noktasından 2.500 kilometre (1.600 mil) uzakta, yalnızca 10 santimetre (3,9 inç) kalınlığında bir toprak tabakasında çeşitli hayvanların ani yok oluşuna dair fosil kanıtları bulundu ve bu, yakındaki karada geniş mesafelerde ölümün ve enkaz altında kalmanın aniden ve hızla gerçekleştiğini gösteriyor.[33] Kuzey Dakota'daki Hell Creek Formasyonu'ndan 2019'da yayınlanan saha araştırması, çok sayıda türün eş zamanlı kitlesel yok oluşunu, çarpma olayıyla tutarlı jeolojik ve atmosferik özelliklerle birlikte göstermektedir.[8]
Çarpma noktasındaki nispeten sığ su nedeniyle, buharlaşan kayaçlar arasında Kretase dizisinin alt kısmından gelen sülfür açısından zengin jips ve bu atmosferik gaz haline getirildi.[33] Toz ve sülfatların bu küresel dağılımı, dünya çapında iklim üzerinde anlık ve yıkıcı bir etkiye yol açarak sıcaklıklarda büyük düşüşlere neden oldu ve gıda zincirini yok etti. Araştırmacılar, çarpmanın yaşamı yok eden bir çevresel felaket yaratmakla kalmayıp, aynı zamanda yaşamın iyileşmesi için bir vaha haline gelen devasa bir yeraltı hidrotermal sistemi de tetiklediğini belirttiler.[40][41] Bilim insanları 2008'de kraterin sismik görüntülerini kullanarak, çarpma cisminin önceden varsayılandan daha derin suya indiğini belirlediler, bu da buharlaşan anhidrit ile reaksiyona girmek için daha fazla su buharının mevcut olması nedeniyle atmosferde artan sülfat aerosollerine yol açmış olabilir. Bu durum, iklimi hızla soğutarak ve asit yağmuruna neden olarak çarpışmayı daha ölümcül hale getirmiş olabilir.[42]
Toz ve parçacık emisyonları, birkaç yıl boyunca, muhtemelen on yıla kadar Dünya'nın tüm yüzeyini kaplamış ve biyolojik yaşam için zorlu bir ortam yaratmış olabilir. Karbonat kayalarının tahribinden kaynaklanan karbondioksit üretimi, ani bir sera etkisine yol açtı.[2]: 5 On yıl veya daha uzun süre boyunca, atmosferdeki toz parçacıkları nedeniyle Güneş ışığının Dünya yüzeyine ulaşması engellendi ve yüzey önemli ölçüde soğudu. Bitkilerin fotosentezi de kesintiye uğradı ve tüm gıda zincirini etkiledi.[43][44] Lomax ve diğerlerinin (2001) geliştirdiği bir olay modeli, uzun vadede yüksek karbondioksit konsantrasyonları nedeniyle net birincil üretkenlik oranlarının çarpma öncesi seviyelerin üzerine çıkmış olabileceğini öne sürmektedir.[45]
Çarpmanın uzun vadeli yerel bir etkisi, yüzey suyunun kıt olduğu bir bölgede "nihayetinde insan yerleşimi için elverişli koşullar yaratan" Yucatán tortul havzasının oluşmasıydı.[46]
Keşif Sonrası Araştırmalar
[düzenle]
Jeofizik Verileri
[düzenle]
Kraterin açık deniz kısımları üzerinde keşfinden bu yana iki sismik yansıma veri seti elde edilmiştir. Hidrokarbon arama için orijinal olarak edinilen daha eski 2B sismik veri setleri de kullanılmıştır. BIRPS grubu tarafından Ekim 1996'da toplam 650 kilometre (400 mil) uzunluğunda üç uzun kayıtlı 2B hattı elde edildi. Hatlardan en uzunu olan Chicx-A, kıyıya paralel olarak, Chicx-B ve Chicx-C ise sırasıyla KB-GD ve GGD-KKD yönünde çekildi. Geleneksel sismik yansıma görüntülemeye ek olarak, geniş açılı kırılma görüntülemesine izin vermek için yer üstünde de veri kaydedildi.[47][48]
2005 yılında, 2B derin penetrasyonlu sismik verilerin toplam uzunluğunu 2.470 kilometreye (1.530 mil) çıkaran başka bir profil seti elde edildi. Bu araştırmada ayrıca kraterin hız yapısının anlaşılmasını iyileştirmek için okyanus tabanı sismometreleri ve kara istasyonları kullanıldı. Veriler, olası sondaj yerlerini belirlemeye yardımcı olmak için yorumlanan açık deniz zirve halkası çevresinde yoğunlaştı. Aynı zamanda, 7.638 kilometre (4.746 mil) profil boyunca yerçekimi verileri toplandı. Veri alımı, Ulusal Bilim Vakfı (NSF), Doğal Çevre Araştırma Konseyi (NERC) tarafından Meksika Ulusal Özerk Üniversitesi (UNAM) ve Yucatán Bilimsel Araştırma Merkezi'nin (CICY) lojistik desteğiyle finanse edildi.[26][49]
Sondaj Kuyuları
[düzenle]
Pemex tarafından Yucatán yarımadasında açılan hidrokarbon arama sondaj kuyularından aralıklı çekirdek örnekleri bazı faydalı veriler sağlamıştır. UNAM, 1995 yılında, üçü ana krater kenarının dışındaki püskürme birikintilerine ulaşacak kadar derine inen sekiz tam çekirdekli sondaj kuyusu açtı (UNAM-5, 6 ve 7). 2001 ve 2002 yılları arasında, Uluslararası Kıtasal Bilimsel Sondaj Programı kapsamında Yaxcopoil-1 (veya daha yaygın olarak Yax-1) olarak bilinen bir bilimsel sondaj kuyusu, yüzeyin altında 1.511 metreye (4.957 ft) kadar açıldı. Sondaj kuyusu sürekli çekirdeklenerek 100 metre (330 ft) etkili kayaç katmanının içinden geçti. Federal Elektrik Komisyonu (Comisión Federal de Electricidad) ile UNAM tarafından da üç tam çekirdekli sondaj kuyusu açıldı. Bunlardan biri (BEV-4), püskürme birikintilerine ulaşacak kadar derindi.[50]
2016 yılında, Birleşik Krallık-ABD ortak ekibi, Uluslararası Okyanus Keşif Programı'nın 364. Seferi'nin bir parçası olan M0077A olarak bilinen sondaj kuyusunun açılmasıyla kraterin merkezi bölgesindeki zirve halkasından ilk açık deniz çekirdek örneklerini aldı. Sondaj kuyusu, deniz tabanının 1.335 metre (4.380 ft) altına ulaştı.[51]
Morfoloji
[düzenle]
Chicxulub kraterinin şekli ve yapısı (jeomorfolojisi) esas olarak jeofizik verilerden bilinmektedir. İyi tanımlanmış eş merkezli çok halkalı bir yapıya sahiptir. En dış halka, sismik yansıma verileri kullanılarak tanımlanmıştır. Krater merkezinden 130 kilometreye (81 mil) kadar uzanır ve krater merkezine doğru çöken normal faylardan oluşan bir halkadır ve önemli kabuksal deformasyonun dış sınırını işaret eder. Bu, Dünya'daki en büyük üç çarpma yapısından birini oluşturur.[52][53] Merkeze doğru ilerlerken, bir sonraki halka, karada bir dizi cenote halkası ve büyük dairesel bir Bouguer yerçekimi gradyan anomalisi ile ilişkilendirilen ana krater kenarı, diğer adıyla "iç halka"dır.[27][54] Bu halkanın yarıçapı 70 ila 85 kilometre (43 ila 53 mil) arasında değişmektedir.[26] Bir sonraki iç halka yapısı zirve halkasıdır. İç halka ile zirve halkası arasındaki alan, krater merkezine doğru eğimli normal faylarla tanımlanan bir dizi fay bloğundan oluşan "teras bölgesi" olarak tanımlanır, bazen "çöküntü blokları" olarak da adlandırılır. Zirve halkası yaklaşık 80 km çapındadır ve değişken yüksekliğe sahiptir; batıda ve kuzeybatıda krater tabanından 400 ila 600 metre (1.300 ila 2.000 ft) ve kuzey, kuzeydoğu ve doğuda 200 ila 300 metre (660 ila 980 ft) yüksekliktedir.[26] Kraterin merkezi kısmı, Mohorovičić süreksizliğinin bölgesel değerlere göre yaklaşık 1–2 kilometre (0,6–1,2 mil) daha sığ olduğu bir alanın üzerindedir.[26][53]
Halka yapıları güneyde, batıda ve kuzeybatıda en iyi şekilde gelişmiştir, yapının kuzey ve kuzeydoğu kısımlarına doğru daha az belirgin hale gelir. Bunun, çarpma anında değişken su derinliğinin bir sonucu olduğu ve 100 metreden (330 ft) önemli ölçüde daha derin su derinliklerine sahip alanlardan daha az belirgin halkaların oluştuğu yorumlanmaktadır.[27]
Jeoloji
[düzenle]
Çarpma öncesi jeoloji
[düzenle]
Çarpma öncesinde, bazen "hedef kayalar" olarak anılan Yucatán alanının jeolojisi, belirsiz yaştaki kırmızı yatakların üzerinde, hakim olarak granit temel üzerine bir uyumsuzlukla örtülü, çoğunlukla Kretase kireçtaşlarından oluşan bir diziden oluşuyordu. Temel kayaç, Gondwana kıtasının kenarında bulunan kabuk bloklarından biri olan Maya Bloğu'nun bir parçasını oluşturur ve Yucatán bölgesindeki bileşimi ve yaşı hakkındaki bilgiler yalnızca Chicxulub krateri çevresindeki sondaj sonuçlarından ve daha uzak K-Pg sınır bölgelerindeki püskürme materyallerinin analizinden gelmiştir. Maya bloğu, Gondwana kıtasının kenarında bulunan bir grup kabuk bloğundan biridir. Zirkon yaşları, Pan-Afrika orojenezinde oluşan büyük miktarda geç Ediakaran yay ile ilgili magmatik kayaçların bulunduğu, altında Grenville yaşına ait bir kabuğun varlığıyla tutarlıdır. M0077A zirve halkası sondaj kuyusunda, yaklaşık 326 ± 5 milyon yıl önceye (Karbonifer) tarihlenen, kendine özgü "pembe granit" olan Geç Paleozoik granitoidler bulundu. Bunlar adakitik bir bileşime sahiptir ve Laurentia ile Gondwana arasındaki çarpışmanın Pangaea süper kıtasını oluşturduğu Marathon-Ouachita orojenezi sırasında levha kopmasının etkilerini temsil ettiği yorumlanmaktadır.[55]
Değişken kalınlıkta, 115 metreye (377 ft) kadar olan kırmızı yataklar, özellikle alanın güney kesiminde granit temel kayaçların üzerinde yer alır. Bu kıtasal klastik kayaçların Triyas-Jura yaşına ait olduğu düşünülmektedir, ancak Alt Kretase'ye kadar uzanabilirler. Alt Kretase dizisinin alt kısmı, arayerli anhidrit ve jips içeren doloitten oluşur, üst kısmı ise kısmen doloit ve anhidrit içeren kireçtaşıdır. Alt Kretase'nin kalınlığı, sondaj kuyularında 750 metreden (2.460 ft) 1.675 metreye (5.495 ft) kadar değişmektedir. Yucatán alanı içinde, kabaca güney-kuzey yönünde uzanan ve kuzeye doğru genişleyen ve gözlemlenen kalınlık varyasyonlarını açıklayan bir Kretase havzası olduğuna dair kanıtlar vardır, buna Yucatán Çukuru adı verilmiştir.[56]
Çarpma kayaçları
[düzenle]
Gözlemlenen en yaygın çarpma kayaçları, Chicxulub krateri çevresinde açılan birçok sondaj kuyusunda bulunan süvitlerdir. Süvitlerin çoğu, okyanus suyunun krater içine yeniden yükselmesiyle çarpışmadan kısa süre sonra yeniden çökelmiştir. Bu durum, kraterin iç kısmından dış kenarına kadar uzanan bir süvit tabakası oluşturdu.[57]
Çarpma eriyik kayaçlarının, maksimum kalınlığı 3 kilometre (1,9 mil) olmak üzere kraterin merkezi kısmını doldurduğu düşünülmektedir. İncelenen eriyik kayaç örneklerinin genel kompozisyonları, Kretase karbonatlarından türetildiği varsayılan karbonat kaynağı ile bazı karışım belirtileriyle birlikte temel kayaçlarla benzerdir. M0077A sondaj kuyusundan alınan eriyik kayaç örneklerinin analizi, açıkça bir karbonat bileşenine sahip olan üst çarpma eriyiği (UIM) ve karbonat bileşeni içermeyen alt çarpma eriyiği içeren birim (LIMB) olmak üzere iki tür eriyik kayaç olduğunu göstermektedir. İki çarpma eriyiği arasındaki fark, muhtemelen başlangıçtaki çarpma eriyiğinin üst kısmının (sondaj kuyusundaki LIMB tarafından temsil edilen), ya kraterin içine düşen ya da UIM'yi oluşturan yeniden yükselme ile geri getirilen sığ kabuk malzemesiyle karıştığı şeklinde yorumlanmaktadır.[58]
Zirve halkası sondajında deniz tabanının altında ayrıca, Dünya'nın kabuğunun yaklaşık 1,4 × 105 km³'ünü değiştiren ve yüz binlerce yıl süren devasa bir hidrotermal sistem kanıtı da bulundu. Bu hidrotermal sistemler, Dünya'nın tüm yüzeyinin Chicxulub çarpma cisiminden çok daha büyük çarpma cisimleri tarafından etkilendiği Hadean döneminde yaşamın çarpma kökeni hipotezine destek sağlayabilir.[61][62]
Çarpma sonrası jeoloji
[düzenle]
Çarpmanın ani etkileri durduktan sonra, Chicxulub alanındaki çökelme, çarpma öncesindeki karakteristiği olan sığ su platformu karbonat çökelme ortamına geri döndü. Paleosen'e kadar uzanan dizi, yaklaşık 1.000 m (3.300 ft) kalınlığa ulaşan marn ve kireçtaşından oluşur.[2]: 3 Krater içindeki K-Pg sınırı, çevredeki alana göre önemli ölçüde daha derindedir.[2]: 4
Yucatán yarımadasında, kraterin iç kenarı, güneyden kıyıya doğru karstik bir akifer sistemi aracılığıyla suyu hareket ettiren tercihli yeraltı suyu akış bölgesinin yüzeydeki ifadesi olan bir dizi cenote ile işaretlenmiştir.[63][2]: 4 [64] Cenote konumlarından, karstik akiferin, muhtemelen farklı sıkışmadan kaynaklanan daha yüksek çatlak seviyeleri yoluyla alttaki krater kenarı ile açıkça ilişkili olduğu görülmektedir.[65][66]
Astronomik köken ve çarpma cismi türü
[düzenle]
Chicxulub çarpma cisminin bir kuyruklu yıldızdan ziyade karbonlu kondrit benzeri bir bileşime sahip bir C-tipi asteroit olduğu konusunda geniş bir fikir birliği vardır.[29][67] Bu tür asteroitler başlangıçta Güneş Sistemi'nin dış kısımlarında, Jüpiter'in yörüngesinin ötesinde oluşmuştur.[67] 1998'de, Kretase-Paleojen sınırını kapsayan bir tortul diziden (sitenin Orta Pasifik'te bulunduğu zaman), Kuzey Pasifik'ten alınan bir derin deniz tortu çekirdeğinden yaklaşık 2,5 milimetre (1/8 inç) büyüklüğünde bir meteorit tanımlandı ve bu meteorit, tortu çekirdeğindeki K-Pg sınırı iridyum anomalisinin tabanında bulundu. Bunun Chicxulub çarpma cisminin bir parçası olduğu öne sürüldü. Analizler, meteoritin karbonlu kondritlerin CV, CO ve CR gruplarının kriterlerine en uygun olduğunu gösterdi.[68] 2021 tarihli bir makale, deniz çarpma katmanlarında bulunan krom izotopu 54Cr fazlalığı ve platin grubu metallerin oranları da dahil olmak üzere jeokimyasal kanıtlara dayanarak, çarpma cisminin CM veya CR karbonlu kondritlerin özelliklerine uyduğunu öne sürdü.[29] Çarpma katmanlarında bulunan rutenyum izotop oranları da çarpma cisminin karbonlu kondrit bileşimini desteklemektedir.[67]
2007 tarihli bir Nature raporu, Chicxulub asteroitinin belirli bir astronomik kökenini öne sürdü.[43] Yazarlar William F. Bottke, David Vokrouhlický ve David Nesvorný, 160 milyon yıl önce asteroit kuşağında 170 km (110 mil) çapında bir ana cisim ile 60 km (37 mil) çapında başka bir cisim arasındaki çarpışmanın, hayatta kalan en büyük üyesi 298 Baptistina olan Baptistina ailesini oluşturduğunu savundular. Chicxulub asteroitinin de bu grubun bir üyesi olduğunu öne sürdüler.[69] Daha sonraki kanıtlar bu teoriyi çürüttü. 2009 tarihli bir spektrografik analiz, 298 Baptistina'nın, varsayılan karbonlu kondrit bileşimine sahip Chicxulub çarpma cisiminden ziyade S-tipi bir asteroit için daha tipik olan farklı bir bileşime sahip olduğunu ortaya çıkardı.[70] 2011'de, Wide-field Infrared Survey Explorer'dan elde edilen veriler, Baptistina ailesini yaratan çarpışmanın tarihini yaklaşık 80 milyon yıl öncesine revize etti ve rezonans ve çarpışma için on milyonlarca yıl süren bir süreç için yalnızca 15 milyon yıla izin verdi.[71] 2010'da başka bir hipotez, Flora ailesinin bir üyesi olan yeni keşfedilen 354P/LINEAR asteroitini K-Pg çarpma cisminin olası bir kalıntı kohortu olarak gösterdi.[72] 2021'de bir sayısal simülasyon çalışması, çarpma cisminin muhtemelen asteroit kuşağının dış ana kısmından kaynaklandığını savundu.[73]
Bazı bilim insanları, çarpma cisminin bir asteroit değil, bir kuyruklu yıldız olduğu konusunda argümanlar öne sürdüler. 1984'teki iki makale, bunun Oort bulutundan kaynaklanan bir kuyruklu yıldız olabileceğini öne sürdü ve 1992'de kuyruklu yıldızların gelgit bozulmasının çarpma oranlarını potansiyel olarak artırabileceği öne sürüldü.[29] 2021'de Avi Loeb ve bir meslektaşı, Scientific Reports'ta çarpma cisminin parçalanmış bir kuyruklu yıldızın parçası olduğunu öne sürdüler.[74] Astronomy & Geophysics'te bir karşı makale, Loeb ve arkadaşlarının küresel olarak çökelen iridyum miktarının (2,0×108–2,8×108 kg), kraterin ima ettiği büyüklükteki bir kuyruklu yıldız için çok fazla olduğunu ve olası kuyruklu yıldız çarpma oranlarını abarttıklarını göz ardı ettiklerini savundu. Tüm mevcut kanıtların bir asteroit çarpma cismini güçlü bir şekilde desteklediği sonucuna vardılar ve bu da bir kuyruklu yıldızı etkin bir şekilde eledi.[29] Çarpma katmanlarındaki rutenyum izotop oranları da çarpma cisminin kuyruklu yıldız doğasından ziyade asteroit doğasını güçlü bir şekilde desteklemektedir.[67]
Ayrıca bakınız
[düzenle]
Barberton Yeşil Kuşağı
Dünya'daki çarpma yapıları listesi
Dünya'daki olası çarpma yapıları listesi
Nadir krateri
Permiyen-Triyas yok oluş olayı
Tenejapa-Lacandón Formasyonu
Kretase-Paleojen yok oluş olayı araştırmalarının zaman çizelgesi
Referanslar
[düzenle]
Kornel, Katherine (10 Eylül 2019). "Dinozorların Ölmeye Başladığı Günün Yeni Zaman Çizelgesi – Bilim insanları Chicxulub kraterine sondaj yaparak asteroit çarpmasından hemen sonra ne olduğunu gösteren bir kayıt oluşturdular". The New York Times. 25 Eylül 2019'da orijinalinden arşivlendi.