دو برابر بزرگتر از شهاب سنگ قاتل داسناسورها

بزرگ‌ترین سیارکی که تا به حال به زمین برخورد کرده، حدود ۲ میلیارد سال قبل، احتمالا سنگین‌تر از چیزی بوده که دانشمندان پیش‌تر باور داشتند. بر اساس اندازهٔ دهانهٔ وردفرت (Vredefort)، زخم بزرگی که از برخورد این سیارک غول‌آسا در آفریقای جنوبی به جا مانده است، دانشمندان به تازگی تخمین زده‌اند که قطر این سنگ احتمالا دو برابر سیارکی بود که دایناسورهای غیر پرنده را منقرض کرد.

دهانهٔ وردفرت، در ۱۲۰ کیلومتری جنوب غرب ژوهانسبورگ، قطری ۱۵۹ کیلومتری دارد که آن را به بزرگترین بزرگترین دهانهٔ قابل رویت روی زمین تبدیل می‌کند.

با این حال این دهانه از دهانهٔ چیکسولوب (Chicxulub)، که زیر شبه جزیرهٔ یوکاتان مکزیک دفن شده، کوچک‌تر است. دهانهٔ یوکاتان ۱۸۰ کیلومتر قطر دارد و از برخورد سیارکی به وجود آمده که ۶۶ میلیون سال قبل در انتهای دوران کرتاسه به زمین برخورد کرد و باعث انقراض دایناسورها شد.

اما دهانه‌های برخورد با مرور زمان فرسوده می‌شوند و ابعادشان کاهش می‌یابد. تازه‌ترین تخمین‌ها نشان می‌دهند که دهانهٔ وردفرت در هنگام تشکیل در ۲ میلیارد سال قبل در اصل ۲۵۰ تا ۲۸۰ کیلومتر قطر داشته. در نتیجه، وردفرت بزرگترین دهانهٔ برخورد روی زمین در نظر گرفته می‌شود، علی رغم این که امروز از دهانهٔ چیکسوسول کوچکتر است.

در گذشته، دانشمندان فکر می‌کردند که دهانهٔ وردفرت در اصل بسیار کوچکتر بود — حدود ۱۷۲ کیلومتر قطر. طبق این تخمین، آن‌ها عرض سیارک شکل‌دهندهٔ آن را ۱۵ کیلومتر و سرعت برخورد را ۵۳٬۹۰۰ کیلومتر بر ساعت محاسبه کرده بودند. اما در یک پژوهش جدید، دانشمندان در اندازه‌گیری دهانه بازنگری کرده‌اند و بینشی جدید دربارهٔ اندازهٔ این سنگ بزرگ فضایی به دست آورده‌اند.

در این پژوهش که حدود سه ماه قبل در ژورنال Geophysical Research: Planets منتشر شد، پژوهشگران اندازهٔ سیارک وردفرت را از نو محاسبه کرده‌اند و دریافته‌اند که این سنگ فضایی ویرانگر احتمالا چیزی بین ۲۰ تا ۲۵ کیلومتر قطر داشته و با سرعتی بین ۷۲٬۰۰۰ تا ۹۰٬۰۰۰ کیلومتر بر ساعت به سیارهٔ ما برخورد کرده است.

نویسندهٔ اصلی این مقاله ناتالی آلن (Natalie Allen)، پژوهشگر دکتری دانشگاه جان هاپکینز، در یک اعلامیه گفته که «فهم بزرگترین برخوردی که روی زمین داشته‌ایم حیاتی است» زیرا به پژوهشگران اجازه می‌دهد تا مدل‌های ژئولوژیکی دقیق‌تری بسازند. پیش‌بینی‌های دقیق‌تر از اندازهٔ سیارک می‌توانند به فهم بهتر دیگر دهانه‌ها روی زمین و در سراسر منظومهٔ شمسی کمک کنند.

عدم قطعیت اندازه

در گذشته، دانشمندان در محاسبهٔ اندازهٔ اصلی دهانهٔ وردفرت در ۲ میلیارد سال پیش با مشکل روبرو بودند.

طبق گفتهٔ راجر گیبسون (Roger Gibson)، زمین‌شناس ساختاری دانشگاه ویتواترسرند آفریقای جنوبی، برای فهم اثر فرسایش روی دهانه‌های قدیمی مثل وردفرت، تصور کنید که دائما لبه‌های یک کاسه را می‌برید. «اگر به طور افقی به تدریج کاسه را ببرید، خواهید دید که قطر کاسه با هر برش که بر می‌دارید کاهش می‌یابد.»

طبق نوشتهٔ پژوهشگران، علاوه بر فرسایش طبیعی ساختار دهانهٔ وردفرت، سازندهای سنگی جدیدی روی بخش‌های دهانه ظهور کرده‌اند.در نتیجه، اکثر ساختار اصلی دهانه به طور کامل با سنگ‌های جاون‌تر پوشیده شده و تنها بخش‌هایی کوچک از لبه‌های بیرون‌زدهٔ آن امروزه قابل مشاهده هستند؛ این امر فهمیدن بزرگی اصلی دهانه را دشوارتر می‌سازد.

با این حال، پژوهش‌هایی تازه‌تر اندازهٔ دهانهٔ وردفرت را با تمرکز روی کانی‌های اطراف دهانه تخمین زده‌اند. طبق مقاله، دانشمندان دگردیسی‌ها و شکستگی‌هایی را در کریستال‌ها، نظیر کوارتز و زیرکن، شناسایی کرده‌اند که در اثر برخورد قدیمی به وجود آمده‌اند و در نتیجه شعاع شناخته شدهٔ دهانه گسترش یافته است.

در نتیجه، پژوهشگران اطمینان دارند که تخیمن جدید آن‌ها از اندازهٔ پردفرت دقیق‌تر از تخمین‌های قبلی است.

یک برخورد فاجعه‌آمیز

وقتی سیارک قاتل داسناسورها، با عرض احتمالی ۱۲ کیلومتر، ۶۶ میلیون سال قبل به زمین برخورد کرد، تخریب ناشی از آن فراتر از تصور بود. این واقعه که به دوران کرتاسه پایان داد، آتش‌سوزه‌های گسترده در جنگل‌ها و باران‌های اسیدی ایجاد کرد؛ یک تسونامی با موج‌هایی با ارتفاع چند کیلوتری به وجود آورد که نیمی از کرهٔ زمین را پیمودند؛ و ستون‌هایی از خاکستر و غبار را وارد اتمسفر کرد که به شت اقلیم زمین را تغییر دادند.

طبق پژوهشی که در دسامبر ۲۰۲۱ در ژورنال Scientific Reports منتشر شد، حدود ۷۵٪ حیات روی زمین با این واقعه از بین رفت.

طبق محاسبه‌های مجدد اندازهٔ وردفرت، سیارک وردفرت احتمالا دو برابر بزرگتر از قاتل داسیناسورها بوده است. همچنین احتمالا سرعت بیشتری داشته، در نتیجه برخوردش بسیار شدیدتر بوده — احتمالا پرانرژی‌ترین واقعه در تاریخ زمین، طبق مقاله. با این حال، از آنجا که این برخورد در گذشته‌ای بسیار دور رخ داده، شواهد ناچیزی از قدرت نابودگر این انفجار و آثار برخورد روی زمین باقی مانده است.

میکی ناکاجیما (Miki Nakajima)، دانشمند علوم سیاره‌ای از دانشگاه راچستر و یکی از نویسندگان مقاله، در یک اعلامیه گفته «برخلاف برخورد چیکسولوب، برخورد وردفرت انقراض چمعی یا آتش‌سوزی جنگل از خود به جا نگذاشته است، زیرا ۲ میلیارد سال پیش تنها ارگانیسم‌های تک‌سلولی وجود داشتند و خبری از درخت‌ها نبود. با این حال این برخورد به وطر بالقوه اثری شدیدتر از برخورد چیکسولوب روی اقلیم جهانی داشته است.»

بنابراین ادامهٔ پژوهش روی دهانهٔ وردفرت احتمالا تنها راهی است که دانشمندان بتوانند اطلاعات بیشتری از این برخورد ویرانگر کسب کنند.