Vredefort kraterini oluşturan asteroit daha önce inanıldığından daha büyüktü.

Yaklaşık 2 milyar yıl önce, bir çarpma tertibatı Dünya’ya doğru fırladı ve günümüzün Johannesburg, Güney Afrika yakınlarındaki bir bölgede gezegene çarptı. Çarpıcı – büyük olasılıkla bir asteroit – bugün gezegenimizdeki en büyük krateri oluşturdu. Bilim adamları, önceki araştırmalara dayanarak, Vredefort krateri olarak bilinen çarpma yapısının, saniyede 15 kilometre hızla hareket eden yaklaşık 15 kilometre (yaklaşık 9,3 mil) çapında bir nesne tarafından oluşturulduğunu yaygın olarak kabul ettiler.

Ancak Rochester Üniversitesi’nden yapılan yeni araştırmaya göre, çarpma tertibatı çok daha büyük olabilirdi ve gezegen genelinde yıkıcı sonuçlar doğurabilirdi. Dergide yayınlanan bu araştırma, Jeofizik Araştırma Dergisi: Gezegenlerbüyük etkinin daha doğru bir şekilde anlaşılmasını sağlar ve araştırmacıların hem geçmişte hem de gelecekte Dünya ve diğer gezegenler üzerindeki etki olaylarını daha iyi simüle etmesine olanak tanır.

Şu anda bir Ph.D olan Natalie Allen, “Dünya üzerinde sahip olduğumuz en büyük etki yapısını anlamak çok önemlidir” diyor. John Hopkins Üniversitesi’nde öğrenci. Allen, Rochester’da lisans öğrencisiyken Dünya ve çevre bilimleri yardımcı doçenti Miki Nakajima ile yaptığı araştırmaya dayanan makalenin ilk yazarıdır. “Vredefort krateri gibi bir yapı tarafından sağlanan bilgilere erişim, modelimizi ve jeolojik kanıtları anlamamızı test etmek için harika bir fırsat, böylece Dünya ve ötesindeki etkileri daha iyi anlayabiliriz.”

Güncellenmiş simülasyonlar ‘yıkıcı’ sonuçlara işaret ediyor

2 milyar yıl boyunca Vredefort krateri aşındı. Bu, bilim adamlarının orijinal çarpma anında kraterin boyutunu ve dolayısıyla krateri oluşturan çarpma tertibatının boyutunu ve hızını doğrudan tahmin etmelerini zorlaştırıyor.

15 kilometre büyüklüğünde ve saniyede 15 kilometre hızla hareket eden bir nesne, yaklaşık 172 kilometre çapında bir krater oluşturacaktır. Ancak bu, Vredefort krateri için mevcut tahminlerden çok daha küçük. Bu güncel tahminler, çarpma sırasında yapının orijinal çapının 250 ila 280 kilometre (yaklaşık 155 ila 174 mil) arasında olacağını tahmin eden yeni jeolojik kanıtlara ve ölçümlere dayanmaktadır.

Allen, Nakajima ve meslektaşları, kraterin güncellenmiş boyutuna uyması için simülasyonlar yaptılar. Elde ettikleri sonuçlar, bir çarpma tertibatının 250 kilometre büyüklüğündeki bir krateri açıklamak için çok daha büyük – yaklaşık 20 ila 25 kilometre – ve saniyede 15 ila 20 kilometre hızla hareket etmesi gerektiğini gösterdi.

Bu, Vredefort kraterini oluşturan çarpma tertibatının 66 milyon yıl önce dinozorları öldüren ve Chicxulub kraterini oluşturan asteroitten daha büyük olacağı anlamına geliyor. Bu etkinin, dinozorları öldüren Kretase-Paleojen neslinin tükenmesine neden olmasının yanı sıra, sera ısıtması, yaygın orman yangınları, asit yağmurları ve ozon tabakasının tahribatı da dahil olmak üzere küresel olarak zararlı etkileri oldu.

Vredefort krateri daha da büyükse ve çarpma Chicxulub kraterini oluşturandan daha enerjik olsaydı, Vredefort çarpması daha da feci küresel sonuçlara neden olabilirdi.

Nakajima, “Chicxulub etkisinin aksine, Vredefort etkisi, 2 milyar yıl önce yalnızca tek hücreli yaşam formları olduğu ve ağaçların olmadığı göz önüne alındığında, kitlesel yok olma veya orman yangınları kaydı bırakmadı.” Diyor. “Ancak, etki, küresel iklimi potansiyel olarak Chicxulub etkisinden daha kapsamlı bir şekilde etkilerdi.”

Vredefort etkisinden kaynaklanan toz ve aerosollerin gezegene yayılacağını ve güneş ışığını engelleyerek Dünya yüzeyini soğutacağını söylüyor. “Bunun fotosentetik organizmalar üzerinde yıkıcı bir etkisi olabilirdi. Toz ve aerosoller yerleştikten sonra -ki bu saatler ila on yıl sürebilirdi- çarpmadan yayılan karbondioksit gibi sera gazları küresel sıcaklığı potansiyel olarak şu şekilde yükseltebilirdi. uzun bir süre için birkaç derece.”

Vredefort kraterinin çok yönlü bir modeli

Simülasyonlar ayrıca, araştırmacıların çarpmanın neden olduğu malzemeyi ve malzemenin kraterden kat ettiği mesafeyi incelemesine izin verdi. Milyarlarca yıl önceki kara kütlelerinin coğrafi konumlarını belirlemek için bu bilgiyi kullanabilirler. Örneğin, daha önceki araştırmalar, çarpma cihazından gelen malzemenin günümüz Karelya, Rusya’ya fırlatıldığını belirledi. Allen, Nakajima ve meslektaşları, modellerini kullanarak, 2 milyar yıl önce, Karelya’yı içeren kara kütlesinin uzaklığının Güney Afrika’daki kraterden yalnızca 2.000 ila 2.500 kilometre olduğunu buldular – bu iki bölgenin bugün olduğundan çok daha yakın.

Allen, “Uzun zaman önce kara kütlelerinin konumunu sınırlamak inanılmaz derecede zor” diyor. “Mevcut en iyi simülasyonlar yaklaşık bir milyar yıl geriye haritalanmıştır ve siz geriye gidildikçe belirsizlikler daha da büyür. Bu ejecta katman haritalaması gibi kanıtları netleştirmek, araştırmacıların modellerini test etmelerine ve geçmişe bakışı tamamlamalarına yardımcı olabilir.”

Lisans araştırması yayına yol açar

Bu makalenin fikri, Allen’ın küçükken aldığı Nakajima tarafından verilen Planetary Interiors (şimdiki Physics of Planetary Interiors) dersinin finalinin bir parçası olarak ortaya çıktı.

Allen, lisans çalışması sonucunda hakemli bir dergi makalesi alma deneyiminin çok faydalı olduğunu ve lisansüstü okula başvururken kendisine yardımcı olduğunu söylüyor.

Allen, “Profesör Nakajima bana gelip onu yayınlanabilir bir çalışmaya dönüştürmek için birlikte çalışmak isteyip istemediğimi sorduğunda, gerçekten memnuniyet verici ve doğrulayıcıydı” diyor. “Kendi araştırma fikrimi formüle etmiştim ve başka bir bilim insanına, yayınlanmaya değer olduğunu düşündükleri kadar ikna edici göründü.”

“Bu proje, her zamanki araştırma konfor alanımın çok dışındaydı, ancak bunun harika bir öğrenme deneyimi olacağını ve becerilerimi yeni bir şekilde uygulamaya zorlayacağını düşündüm. Araştırma yeteneklerime çok güven verdi. lisansüstü okula gitmeye hazırlanırken.”