Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các mô phỏng mới đã tiết lộ tiểu hành tinh đã tiêu diệt khủng long tấn công Trái đất ở góc độ ‘nguy hiểm nhất có thể’.
Các mô phỏng mới từ Đại học Hoàng gia Luân Đôn đã tiết lộ tiểu hành tinh đã tiêu diệt khủng long tấn công Trái đất ở góc độ ‘nguy hiểm nhất có thể’.
Các mô phỏng cho thấy tiểu hành tinh đâm vào Trái đất một góc khoảng 60 độ, giúp tối đa hóa lượng khí thay đổi khí hậu đẩy vào bầu khí quyển phía trên.
Một cuộc tấn công như vậy có khả năng giải phóng hàng tỷ tấn lưu huỳnh, ngăn chặn mặt trời và gây ra mùa đông hạt nhân giết chết khủng long và 75% sự sống trên Trái đất 66 triệu năm trước.
Được rút ra từ sự kết hợp giữa mô phỏng tác động số 3D và dữ liệu địa vật lý từ vị trí tác động, các mô hình mới là mô phỏng 3D hoàn toàn đầu tiên để tái tạo toàn bộ sự kiện – từ tác động ban đầu đến thời điểm miệng núi lửa cuối cùng, hiện được gọi là Chicxulub, đã được hình thành.
Các mô phỏng đã được thực hiện trên Cơ sở tính toán hiệu năng cao DiRAC của Hội đồng Khoa học và Công nghệ (STFC).
Trưởng nhóm nghiên cứu, Giáo sư Gareth Collins thuộc Khoa Khoa học và Kỹ thuật Trái đất của Hoàng gia cho biết: “Đối với khủng long, trường hợp xấu nhất là chính xác những gì đã xảy ra, chuỗi sự kiện dẫn đến sự tuyệt chủng của loài khủng long. Điều này có thể trở nên tồi tệ hơn bởi thực tế là nó xảy ra ở một trong những góc độ nguy hiểm nhất có thể.
“Mô phỏng của chúng tôi cung cấp bằng chứng thuyết phục rằng tiểu hành tinh đâm vào một góc dốc, có lẽ là 60 độ so với đường chân trời và tiếp cận mục tiêu của nó từ phía đông bắc. Chúng tôi biết rằng đây là một trong những trường hợp xấu nhất gây tử vong do va chạm, bởi vì nó đặt nhiều mảnh vụn nguy hiểm hơn vào bầu khí quyển phía trên và phân tán nó khắp nơi – chính điều đã dẫn đến một mùa đông hạt nhân. “
Kết quả được công bố ngày hôm nay trên tạp chí Nature Communications .
Tạo miệng núi lửa
Các lớp trên của trái đất xung quanh miệng núi lửa Chicxulub ở Mexico ngày nay chứa một lượng nước lớn cũng như đá carbonate và đá bốc hơi xốp. Khi bị nung nóng và bị xáo trộn bởi các tác động, những tảng đá này sẽ bị phân hủy, ném một lượng lớn carbon dioxide, lưu huỳnh và hơi nước vào khí quyển.
Lưu huỳnh sẽ đặc biệt nguy hiểm vì nó nhanh chóng hình thành các sol khí – các hạt nhỏ có thể ngăn chặn các tia nắng mặt trời, ngăn chặn quá trình quang hợp ở thực vật và làm mát nhanh khí hậu. Điều này cuối cùng đã góp phần vào sự kiện tuyệt chủng hàng loạt đã giết chết 75% sự sống trên Trái đất.
Nhóm các nhà nghiên cứu từ Imperial, Đại học Freiburg và Đại học Texas ở Austin, đã kiểm tra hình dạng và cấu trúc bề mặt của miệng núi lửa bằng cách sử dụng dữ liệu địa vật lý để đưa vào mô phỏng giúp chẩn đoán góc và hướng va chạm. Phân tích của họ cũng được thông báo bởi các kết quả gần đây từ việc khoan vào miệng núi lửa rộng 200 km, nơi đưa ra những tảng đá chứa bằng chứng về các lực cực đoan được tạo ra bởi vụ va chạm.
Hiệu suất cao điểm
Điểm mấu chốt để chẩn đoán góc và hướng va chạm là mối quan hệ giữa tâm của miệng núi lửa, trung tâm của vòng đỉnh – một vòng núi làm từ đá nứt nẻ nặng nề bên trong vành miệng núi lửa – và trung tâm của lớp đá phủ dày đặc , khoảng 30 km bên dưới miệng núi lửa.
Tại Chicxulub, các trung tâm này được sắp xếp theo hướng tây nam-đông bắc với trung tâm miệng núi lửa nằm giữa các trung tâm vòng đỉnh và lớp phủ. Mô phỏng miệng hố 3D Chicxulub của nhóm nghiên cứu ở góc 60 độ đã tái tạo những quan sát này gần như chính xác.
Các mô phỏng đã tái tạo lại sự hình thành miệng núi lửa một cách chi tiết chưa từng có và cung cấp cho chúng ta nhiều manh mối hơn về cách các miệng hố lớn nhất trên Trái đất được hình thành. Các mô phỏng 3D hoàn toàn trước đây về tác động Chicxulub chỉ bao gồm các giai đoạn đầu của tác động, bao gồm việc tạo ra một lỗ hình bát sâu trong lớp vỏ được gọi là miệng núi lửa thoáng qua và trục xuất đá, nước và trầm tích vào khí quyển.
Những mô phỏng này là lần đầu tiên tiếp tục vượt ra ngoài điểm trung gian này trong quá trình hình thành miệng núi lửa và tái tạo giai đoạn cuối cùng của sự hình thành miệng núi lửa, trong đó miệng núi lửa thoáng qua sụp đổ để tạo thành cấu trúc cuối cùng. Điều này cho phép các nhà nghiên cứu thực hiện so sánh đầu tiên giữa mô phỏng miệng hố 3D Chicxulub và cấu trúc ngày nay của miệng núi lửa được tiết lộ bởi dữ liệu địa vật lý.
Đồng tác giả Tiến sĩ Auriol Rae của Đại học Freiburg cho biết: “Mặc dù bị chôn vùi dưới gần một km đá trầm tích, nhưng đáng chú ý là dữ liệu địa vật lý tiết lộ rất nhiều về cấu trúc miệng núi lửa – đủ để mô tả hướng và góc của tác động . “
Các nhà nghiên cứu nói rằng trong khi nghiên cứu đã cho chúng ta hiểu biết quan trọng về tác động của khủng long, nó cũng giúp chúng ta hiểu được các miệng hố lớn trên các hành tinh khác hình thành như thế nào.
Đồng tác giả Tiến sĩ Thomas Davison, cũng thuộc Khoa Khoa học và Kỹ thuật Trái đất của Hoàng gia, cho biết: “Các miệng hố lớn như Chicxulub được hình thành trong vài phút và liên quan đến sự phục hồi ngoạn mục của đá bên dưới miệng núi lửa. về cách phục hồi này có thể được sử dụng để chẩn đoán chi tiết về tiểu hành tinh bị ảnh hưởng. “
Công trình được hỗ trợ bởi Chương trình khám phá đại dương quốc tế (IODP), Chương trình khoan khoa học lục địa quốc tế (ICDP), Cơ sở tính toán hiệu suất cao DiRAC (STFC) và Hội đồng nghiên cứu môi trường tự nhiên.
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Imperial College London . Bản gốc được viết bởi Caroline Brogan. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :