قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
انتهى عصر الديناصورات قبل 66 مليون سنة عندما اصطدم كويكب بحجم مدينة ببحر ضحل قبالة ساحل ما يعرف الآن بالمكسيك.
لكن كيف حدث الانقراض الجماعي لنحو 75% من الأنواع على الأرض في السنوات التي تلت التأثير الكارثي ظل غير واضح.
أشارت الأبحاث السابقة إلى أن الكبريت الذي انبعث أثناء الاصطدام، والذي ترك حفرة تشيككسولوب التي يبلغ عرضها 112 ميلًا (180 كيلومترًا)، والسخام الناتج عن حرائق الغابات تسبب في شتاء عالمي، وانخفاض درجات الحرارة.
ومع ذلك، تشير دراسة جديدة نُشرت يوم الاثنين في مجلة Nature Geoscience إلى أن الغبار الناعم المصنوع من الصخور المسحوقة التي ألقيت في الغلاف الجوي للأرض في أعقاب الاصطدام من المحتمل أن يلعب دورًا أكبر. وقد حجب هذا الغبار الشمس إلى حد أن النباتات لم تكن قادرة على القيام بعملية التمثيل الضوئي، وهي عملية بيولوجية بالغة الأهمية للحياة، لمدة عامين تقريبًا بعد ذلك.
وقال مؤلف الدراسة الرئيسي وعالم الكواكب جيم بيرك سينيل، باحث ما بعد الدكتوراه في المرصد الملكي في بلجيكا: “توقف التمثيل الضوئي لمدة عامين تقريبًا بعد الاصطدام تسبب في تحديات شديدة (للحياة)”. “لقد انهارت الشبكة الغذائية، مما أدى إلى سلسلة من ردود الفعل للانقراض”.
آلية قتل غير متوقعة
وللوصول إلى النتائج التي توصلوا إليها، طور العلماء نموذجًا حاسوبيًا جديدًا لمحاكاة المناخ العالمي بعد ضربة الكويكب. واستند النموذج إلى المعلومات المنشورة عن مناخ الأرض في ذلك الوقت، بالإضافة إلى بيانات جديدة من عينات الرواسب المأخوذة من موقع حفريات تانيس في داكوتا الشمالية، والتي التقطت فترة 20 عامًا في أعقاب الضربة.
يوفر موقع الحفريات تانيس سجلا فريدا لما كان ربما الحدث الأكثر أهمية في تاريخ الحياة على كوكبنا. وكشفت الأسماك المتحجرة التي عثر عليها في الموقع أن الكويكب ضرب شبه جزيرة يوكاتان المكسيكية في فصل الربيع. تظهر الحفريات الأخرى التي تم العثور عليها هناك كيف حدث ذلك اليوم الكارثي بتفاصيل غير مسبوقة.
احتوت العينة المأخوذة من الموقع، والتي تم تحليلها من أجل الدراسة الجديدة، على جزيئات غبار السيليكات التي تم دفعها إلى الغلاف الجوي في عمود من المقذوفات قبل عودتها إلى الأرض.
وقرر الفريق أن هذا الغبار الناعم كان من الممكن أن يبقى في الغلاف الجوي لمدة تصل إلى 15 عامًا بعد اصطدام الكويكب. وأشار الباحثون إلى أن المناخ العالمي ربما انخفض بما يصل إلى 15 درجة مئوية.
يمثل بحثهم المرة الأولى التي تتم فيها دراسة جزيئات الغبار هذه بالتفصيل.
وقال سينيل: “لقد كان من المفترض منذ فترة طويلة أن آلية القتل الرئيسية كانت البرودة الشديدة بعد اصطدام تشيككسولوب، ولكن بالطبع توقف عملية التمثيل الضوئي بعد الاصطدام هو الآلية نفسها”.
وأضاف سينيل: “في غضون بضعة أسابيع أو أشهر (من الاصطدام)، تعرض الكوكب لتوقف عالمي في عملية التمثيل الضوئي، والذي استمر لمدة عامين تقريبا اختفى خلالها التمثيل الضوئي تماما”. “ثم يبدأ في العودة إلى التعافي بعد هذين العامين. … وفي غضون ثلاث إلى أربع سنوات، يصل إلى الشفاء التام.
الألغاز المحيطة بالانقراض الجماعي
وقال سينيل إن النموذج كشف أن توقف عملية التمثيل الضوئي – وهي العملية التي تستخدم فيها النباتات ضوء الشمس والماء وثاني أكسيد الكربون لإنتاج الطاقة والأكسجين – يرتبط ارتباطًا مباشرًا بالغبار الناعم المنبعث في الغلاف الجوي الذي يحجب الشمس.
وقال عالم الحفريات ألفيو أليساندرو كيارينزا إن الدراسة ساعدت في كشف بعض الألغاز المحيطة بحدث الانقراض الجماعي.
قال كيارينزا، وهو باحث ما بعد الدكتوراه: “الخلاصة الرئيسية من هذه الورقة هي أنها توفر قيودًا أكثر دقة على تكوين وخصائص ومدة مكون الغبار الناعم المنبعث من موقع الاصطدام، والذي ساهم في الظلام العالمي خلال شتاء الاصطدام”. زميل باحث في جامعة فيغو في إسبانيا. لم يشارك في الدراسة.
“هذه المعلومات الجديدة تمكننا من التحقيق في العمليات والمدة بشكل أكثر صرامة، وتسليط الضوء على الآليات الكامنة وراء انسداد الإشعاع الشمسي، مما يؤدي إلى إيقاف عملية التمثيل الضوئي وانخفاض كبير في درجات الحرارة إلى ما دون الظروف الصالحة للسكن على سبيل المثال بالنسبة للديناصورات غير الطيور”. وأضاف كيارينزا.
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com