Proč měli dinosauři smůlu při vymírání K-Pg? - Dopad a trajektorie asteroidu Chicxulub
Dopad asteroidu Chicxulub na konci křídového geologického útvaru nelze, z určitého úhlu pohledu, charakterizovat jinak, než jako souhru velice špatných náhod. Ačkoliv právě jemu pravděpodobně vděčíme za svou existenci, neptačí dinosauři (Dinosauria) ovšem v tomto případě byli spíše obětí několika náhodných skutečností, které rozhodly o jejich osudu. Je už pouze na nás, jak bychom mohli polemizovat o jejich případném přežití a další evoluci do období kenozoika, ale dá se odhadovat pouze v náznacích a nikoliv konkrétních nálezech. Je jisté, že tito živočichové by se vyvíjeli stejně progresivním tempem, možná ovšem při konkurenci jiných skupin, a také pravděpodobně přežili ještě do nejspodnějšího kenozoika. U neptačích dinosaurů, podobně jako v případě jiných druhů vymřelých při velkých vymíráních, hrála velko uroli jejich vlastní dynamika a adaptabilita, která by jim za změněných podmínek po dopadu asteroidu Chicxulub dovolila přežít. Bohužel byla většina jejich adaptací obrácena proti nim kvůli souhře okolností, které nastaly na rozhraní křídy a paleogénu. Nejen, že desetikilometrový asteroid dopadl do místa s velkými koncetracemi jedovatých látek obsažených v zemské kůře, jako je selen a síra, které zapříčinily další devastaci prostředí v podobě kyselých dešťů ničích krajinu a půdu, ale také se tento kus vesmírných hornin srazil s budoucím poloostrovem Yucatán po údajně "nejvražednějším" možným úhlem. Vyplývá to z nového výzkumu britských paleontologů, který byl publikován na konci května tohoto roku, zkoumajících lokalitu dopadu Chicxulubu a na základě ní odhadli jeho trajektorii a následky pro život na Zemi.
Zničený svět po dopadu asteroidu Chicxulub mohl vypadat zhruba jako na této ilustraci, zničené lesy shořelé na popel, otrávená a prachem nebo popelem pokrytá půda, neprostupná tmavá oblaka a všude ležící mršiny velkých i malých dinosaurů, jejich příbuzných ptakoještěrů (Pterosauria) a dalších živočichů mesozoika. Pro neptačí dinosaury sice dopad asteroidu byl nešťastný a znamenal jejich postupný zánik, ale byl také zvláštním přírodním jevem s nebývalou náhodností svých účinků. Kredit: Alain Benéteau, převzato z DeviantArt
Přes existující náznaky a varování, že přichází další hromadné a tedy šesté velké vymírání života na Zemi, na jehož výčet obětí by s největší pravděpodobností mohl patřit i člověk, bylo dosud posledním skutečně hromadným vymíráním to na konci křídového geologického útvaru a celého druhohorní éry. Při tomto kataklyzmatu vyhynula drtivá většina neptačích dinosaurů, ptakoještěrů, mořských plazů i dalších druhohorních obratlovců, těch několik málo přeživších vymřelo v prvních stovkách tisíciletí v kenozoiku. Svět se následně radikálně proměnil a do té doby nepříliš výrazní savci (Mammalia) začali spolu s ptáky (Aves), ptačími dinosaury chcete-li, vytvářet novou podobu světa do té, kterou známe dnes, samozřejmě s menšími změnami za posledních několik desítek tisíc let. Svět by za působení další evoluce neptačích dinosaurů vypadal téměř určitě zcela jinak než dnes, protože nešlo o evolučně ke konci křídy ustupující skupinu navzdory některým gradualistickým názorům dřívějška, a jejich evoluce by mohla pokračovat do skutečně zvláštních a impozantních forem, tedy impozantnějších a zvláštnějších než jsou dosud ve fosilním záznamu zastoupené. Jisté je ovšem jedno, pokud by dnes dopadl podobně velký meteorit na Zemi, jeho účinky by nemusely být devastační jako na konci křídy. Ačkoliv lidstvo by patrně jeho impakt nepřežilo, tak celkové účinky na život na Zemi by nemusely znamenat to samé jako na konci mesozoika.
Jak řekl americký astronom a popularizátor vědy Neil deGrass Tyson: "Dinosauři o tom asteroidu nemohli vědět. Jaká ale bude naše výmluva?". Před nás tato replika klade otázku, za jakých podmínek neptačí dinosauři nepřežili a jaké faktory je ovlivnily nejvíce. Určitou formu odpovědi nám nabídla již zmíněná studie o zvýšeném obsahu jedovatých prvků v místě impaktu, které byly, vystřeleny do ovzduší, součástí nejen směsi těžkého oblaku plynů blokujících sluneční záření, ale i kyselých dešťů. K tomuto výzkumu navíc přibyl další, poměrně silný argument ukazující skutečně neskutečnou souhru náhod při dopadu asteroidu Chicxulub. Jde o výzkum vědců z britské London Imperial College, kteří zkoumali způsob, jakým těleso dopadlo, a jaké z toho plynuly důsledky.
Dosud známé údaje jsou poměrně přesvědčivým důkazem, že asteroid Chicxulub dolétl na Zemi z Hlavního pásu planetek, a také spíše směrem z pravého dolního rohu (pokud bychom se podívali na datovou hranici, 180. rovnoběžku, svírající úhel kolmý s rovníkem, Amerikami na východě této polokoule a Australásií na západě). Pokud bychom tedy chtěli jeho dopad sledovat například z oblasti současného souvrství Hell Creek nebo Lance, v den či noc dopadu bychom neviděli nic jiného než následný sloup světla po dopadu. Meteorit, v tuto dobu ještě meteorit, by se nám ztratil z dohledu několik dní před impaktem, pokud bychom ho pozorovali ze stejné lokality.
A je patrně nově prokázané, že asteroid svíral se Zemí úhel, který znamenal, že na severní polokouli se patrně neukázal delší dobu před dopadem, než jsme předpokládali. Výzkum zmíněného vědeckého týmu na místě dopadu, současného kráteru Chicxulub na poloostrově Yucatán a především v přilehlém Mexickém zálivu, totiž ukázal, že tento desetikilometrový kus horniny dopadl na Zemi pod úhlem zhruba 60° a tím maximalizoval množství plynů a ostatních úlomků vystřelených do atmosféry.
Studie pracovala s geofyzikálními daty nashromážděnými ve středu kráteru a jejich rekonstrukcí ve 3D pomocí skenovacích technik, které dokázaly rekonstruovat jeho povrch a to do velkých detailů. Data získaná ze zdejších hornin i v této studii potvrdila, že se zde nárazem okamžitě odpařilo velké množství hornin bohatých na výše zmíněné chalkogeny, uhličitany, evapority a některé další spolu s velkým množstvím vody. Zároveň přidala hlubší geologický průzkum, který byl artiklem osvětlujícím další body této práce.
Paleontologové sérií simulací provedli hlubší výzkum spodních uložených vrstev, které nejlépe vypovídaly o povaze dopadu i samotného nárazu. Zatímco se svrchní vrstvy hornin při dopadu téměř okamžitě přeměnily v tekutou roztavenou směs, ve spodnějších vrstvách zanechal deformace. Při hlubším skenování zhruba 30 kilometrů pod povrchem kráteru jsou tyto útvary dobře patrné, a proto dle nich můžeme rekonstruovat dopad jako takový, a ze kterého směru přišel. Kusy lámaných skal vykazují, přes geologické a pochody (ovšem pochopitelné kvůli poměrně klidné tektonické minulosti měnící se až v posledních milionech let kenozoika) stále poměrně jasný pozůstatek nárazu - jsou orientovány jihozápadně-severovýchodním směrem.
Tato data poskytla prostor další sérii simulací, které prověřily možnosti trajektorie a vhodného úhlu, který musel meteorit sevřít se Zemí ve chvíli svého dopadu pro vytvoření těchto struktur. Užity byly známé simulace a rekonstrukce samotného dopadu, jeho síly a velikosti v prvních fázích kontaktu se zemským povrchem.
Vyhodnocené údaje, spolu se známými skutečnostmi, které o Chicxulubu při současných možnostech víme, ukázaly jako nejvhodnější možnný úhel právě 60° a to vědci vyhodnotili jako další poměrně překvapivý údaj. Respektive, epicentrum a jeho podzemní struktury byly simulacemi ukázány jako podopadové důsledky úhlu blížícího se 60°, který meteorit se Zemí svíral. Střed bodu dopadu, kam se Chicxulub "trefil" způsobem odpovídajícím zdvihu, který proběhl za ostrého úhlu. Podle samotných autorů je rovněž překvapivé, že se nám podobné geofyzikální údaje podařilo uchovat po 66 milionů let geologického času téměř netknuté.
Jak již bylo řečeno výše, porovnání tohoto úhlu, dopadu a uložení hornin v místech kráteru, ukázalo, že tato děsivá kombinace vystřelila do ovzduší mnohem více dusivých plynů, které zastínily atmosféru a dokázaly zahubit 75 % veškerého života svrchní křídy.
Studie také poskytla další zajímavý objev a to je kompletní 3D zmapování místa impaktu a to jak při nárazu, tak po delší dobu po něm. Zároveň poskytla také užitečná vodítka k informacím, které by mohly pomoci při rekonstrukci srážek Země s ostatními kosmickými tělesy, které daly vzniknout jiným kráterům a rekonstruovat podopadové podmínky. Žhavými kandidáty na podobný výzkum jsou například krátery Šiva, Boltyš nebo Tin Bider se stářím, které se pohybuje na přelomu svrchní křídy a kenozoika.