Így pusztulhat el az élet a Földön

Egy Földhöz közeli gamma-kitörés súlyos fenyegetést jelentene az emberi civilizációra

Az emberi kultúrtörténetben ősidők óta ismertek a különféle világvége próféciák. Ezektől a rendre visszatérő és többnyire kétes értékű jövendőlésektől eltérően viszont a tudomány több olyan, akár a kozmosz mélységeiből érkező vagy éppen itt a Földön szunnyadó veszélyforrást is ismer, amelyek valóban elhozhatnák az emberi civilizáció végét. Az egyetlen nagy szerencse, hogy e potenciális katasztrófák eljövetelének matematikailag nagyon kicsi az esélye.

Kisbolygó vagy üstökös képében érkezett a kozmikus Armageddon

Geológiai bizonyítékokkal alátámasztott tény, hogy a földtörténeti múltban már több olyan aszteroidabecsapódás történt, ami véres rendet vágott az egykori elővilágban, súlyos, globális kihalási eseményt okozva.

Ezek közül talán a dinoszauruszok, a repülő és tengeri hüllők, valamint más egyéb mezozoikumi állatcsoportok rendkívül gyors kihalását okozó K-T kihalási esemény a legismertebb. A Földet közel 180 millió évig uraló dinoszauruszok a kréta időszak legvégén, hozzávetőleg 65,5 millió éve mondhatni, hogy szinte egyik napról a másikra tűntek le az élet színpadáról.

Közel 180 millió évig a dinoszauruszok voltak a Föld urai Forrás: Anthony Hutchings

A geológusokat és az őslénytankutatókat már régóta foglalkoztatta e rendkívül gyors kihalás kérdése,

ám egészen 1980-ig nem sikerült erre megfelelő magyarázatot találni.

A hetvenes évek végén egy amerikai geológus, Walter Alvarez és munkatársai a Földközi-tenger tektonikai múltját kutatták Olaszországban. 1980-ban a Peruggia megyei kisváros, Gubbio környékén a földtörténeti középidő, a mezozoikum (249 és 65,5 millió év között) valamint a geológiai újidő, a kainozoikum ( 65,5 millió évtől napjainkig) határát vizsgálták. Alvarez és kollégái felfedezték, hogy a kréta és a paleocén határréteg közé egy vékony sötét színű agyagos csík ékelődik be.

A Nobel-díjas elméleti fizikus, Louis Alvarez ( a kép bal szélén) és fia, Walter Alverez Gubio környékén, a K-T határvonalat feltáró kőzetsor előtt Forrás: Wkimedia Commons

Walter Alvarez mintát gyűjtött a különös, éppen hogy csak észrevehető határrétegből, amit laboratóriumi elemzés végett hazaküldött az Egyesült Államokba édeasapja, a Nobel-díjas fizikus, Louis Alverez számára. A laboratóriumi vizsgálat eredménye igazi szenzációt hozott, mert kiderült, hogy egy, a földkéregben természetes állpotban csak nagyon ritka fém, az irídium koncentrációja extrém magas a mintában. Az irídium viszont a vas meteoroidokban és az aszteroidákban nagyon gyakori, ezért Alvarez már kezdettől fogva arra gondolt, hogy a Gubbio környékén feltárt kréta-paleocén határréteg egy aszteroidabecsapódás emlékét őrzi.

A kréta-paleocén irídiumdús határréteget a fehér csík jelzi a képen Forrás: The Yomiuri Shimbun/Yomiuri/Masanobu Nakatsukasa

Amikor Dániában, majd Európán kívül is megvizsgálták a kréta-paleocén határt, mindenhol megtalálták ezt a különös irídium-anomáliás határréteget. Ebből pedig az következett,

hogy a kréta végi aszteroidabecsapódás globális kihatású esemény volt.

Amíg a K-T határréteg felett bőséges volt a dinoszaurusz leletanyag, alatta viszont már egyetlen dinófosszíliát sem találtak. Mindeközben tovább gyűltek a kozmikus kataklizmára utaló egyéb bizonyítékok is. A K-T határrétegben nagy mennyiségű tektitet és szferulát azonosítottak.

A kréta időszak legvégén, nagyjából 65,5 millió éve becsapódott 10- 15 kilométer átmérőjű aszteroida ökológiai kataklizmát okozott a földön és a tengerekben Forrás: Origo

Ezek a cseppformájú üvegszerű ásványok olyan kőzetolvadékok, amelyek egy nagyméretű kozmikus objektum becsapódásakor keletkeznek.

Végül sikerült megtalálnai az utolsó és legfontosabb bizonyítékot, a becsapódási kráter maradványait is.

Az 1950-es években a mexikói állami olajvállalt, a PEVEX geológusai a Yucatán-félsziget térségében egy hatalmas földkéreg alatti anomáliára bukkantak.

A tengeraljazt alatti rétegekben rejtőző Chicxulub-kráter 3D térképe Forrás: United States Geological Survey

Több kutatófúrást is végeztek, de mivel nem találtak olajat lezárták a kutatást, a felmérési jegyzőkönyveket pedig irattározták. Az 1980-as évek végén egy fiatal amerikai geológus – aki Alverezék becsapódási elméletére keresett bizonyítékokat – megtalálta a PEVEX irattárában porosodó jegyzőkönyveket, és ezek alapján Chicxulub városka közelében rábukkant a hatalmas, közel 200 kilométer átmérőjű, a Mexikói-öböl aljazatába eltemetődött becsapódási kráter maradványára.

Az instabil krátersánc beomlásával jött létre a második krátergyűrű. A Chicxulub mellet feltárt közel 200 kilométeres átmérőjű, kettős sáncú kráter tudományos rekonstrukciója Forrás: Ancient Earth

Az ultrahangos mérésekkel feltérképezett kettős sáncú kráter a K-T határon keletkezett. Kinematikai modellezéssel sikerült azt is megállapítani, hogy a 12-15 kilométer átmérőjűre becsült égitest lapos szögben, délnyugati irányból érkezett, és mintegy 22 kilométer/másodperces sebességgel ütközött a Mexikói-öböl karbonátos aljzatába.

Felgyulladó légkör, ezer méter magas cunami, tízes erősségű földrengés, és nukleáris tél

A becsapódás nyomán felszabaduló energia legalább százmillió hirosimai atombomba felrobbanásával volt egyenértékű. A sekély tengeraljzatba csapódó aszteroida megolvasztotta a kérget, és irdatlan mennyiségű olvadt kőzetanyagot robantott a magaslégkörbe.

A becsapódó aszteroida globális kataklizmát okozott Forrás: Origo

A légkörbe belépő égitest összenyomta és felforrósította a maga előtt tolt légoszlopot. A több mint ezer Celsius fokra felhevült levegő a becsapódási epicentrumtól több ezer kilométeres távolságig felgyújtotta a növényzetet, pusztító tűzvihart okozva.

A kréta végén történt katasztrofális hatású becsapódás okozta a globális K-T kihalási eseményt Forrás: NASA

A becsapódás nyomán több köbkilométernyi tengervíz vált gőzzé, a karbonátos kőzetek megolvadása miatt pedig iszonyatos mennyiségű szén, illetve kéndioxid valamint aeroszol került az atmoszférába. A becsapódás a tízes fokozatú Richter-skála szerinti legsúlyosabb, katasztrofális kihatású rengést okozott. Még az epicentrumtól több ezer kilométeres távolságban is úgy hullámzott a földkéreg, mint a háborgó tenger.

Az ütközés nyomán hatalmas, 800-1000 méter magas hullámfal indult a szárazföld felé,

óránként 600-800 kilométeres sebességgel.

A K-T becsapódási esemény művészi ábrázolása. 65,5 millió éve egy óriási aszteroida becsapódása okozta a dinoszauruszok pusztulását Forrás: Ancient Earth

A gigacunami a mai Texas területén legalább 160-200 kilométerre kicsapott a szárazföldre, mindent elpusztítva, ami az útjába került. A cunami nyomai ma is jól láthatóak a texasi Brazos folyó medre fölé magasodó sziklafalban. A becsapódás nyomait még a nagyon távol fekvő Horvátország kréta-paleocén határán is sikerült kimutatni. A légkörbe jutott elképesztő mennyiségű por fél évre elsötétítette a Földet, és kialakult az úgynevezett nukleáris tél jelensége.

A 65 millió éve a mexikói Chicxulub városka mellett becsapódott aszteroidát tartják felelősnek a dinoszauruszok, és más kréta-időszak végi állatcsoportok kihalásáért Forrás: Wikimedia Commons

A hőmérséklet drasztikusan lecsökkent, a fotoszintézis átmenetileg megszűnt, a tápláléklánc pedig összeomlott. Néhány hónap leforgása alatt a földi élővilág legalább kétharmada kiveszett; a dinoszauruszok, a tengeri és repülő hüllők, valamint más mezozoikumi állatcsoportok, köztük a tengerekben tömegesen élő héjas lábasfejűek, az ammoniteszek mindörökre letűntek az élet színpadáról.

Szerencsére ritkák a világűr mélyén rejtőzködő potenciális halálosztók

E rendkívül súlyos globális kihatású múltbéli katasztrófa ismeretében joggal vetődik fel a kérdés: reális-e egy hasonló, az emberi civilizáció megsemmisülésével fenyegető újabb aszteroidabecsapódás lehetősége?

A válasz az, hogy elméletileg igen, még ha alacsony is ennek a matematikai valószínűsége.

A számítások szerint egy K-T aszteroidához hasonló méretű égitest Földdel való ütközése 100 millió évente következhet be. Viszont egy ennél jóval kisebb, egy-két kilométer átmérőjű aszteroida becsapódása is apokaliptikus következményekkel járna.

Az aszteroida-övet rengeteg kisebb-nagyobb égitest alkotja (művészi illusztráció) Forrás: NASA-JPL/Caltech

A csillagászok mindazokat a potenciális veszélyt jelentő kozmikus objektumokat, amelyek 1,3 CSE (csillagászati egység) távolságon belül metszik a Föld pályáját, földsúroló, vagy Föld-közeli objektumoknak (Near-Earth-Object, NEO) hívják. ( Egy CSE egyenlő a Föld-Nap közepes távolsággal, vagyis megközelítőleg 149,9 millió kilométerrel.)

A Föld-közeli objektumok zöme a Mars és a Jupiter pályája között húzódó aszteroida-övből származik,

a Földet vészesen megközelítő üstökösök pedig jellemzően a Naprendszer külső zónájában fekvő Kuiper-övből érkeznek.

A C2020-F8-(SWAN) üstökös fotója. Az üstökösök általában a naprendszer külső vidékéről érkeznek Forrás: © 2020 - Christian Gloor/Christian Gloor

Az ötven méternél kisebb átmérőjű égitesteket meteoroidoknak, az ennél nagyobbakat pedig aszteroidáknak nevezzük. A Föld pályáját metsző meteoroidok többsége olyan kis tömegű, hogy a légkörbe lépve a súrlódási hőtől elpárolognak, de akadnak köztük nagyobb tömegű vas-nikkel, vagy kőmeteoroidok, amelyek nem égnek el teljesen az atmoszférába, és maradványaik elérik a földfelszínt. A közelmúltban az oroszországi Cseljabinszkban keltett általános rémületet egy nagyobb, a város légterében felrobbant meteoroid .

A Cseljabinszk felett 2013. február 15-én felrobbant meteor csóvája Forrás: MTI/EPA/Vjacseszlav Nyikulin

A 2013. február 15-én felrobbant, 17 méter átmérőjűre, és 10 ezer tonna tömegűre becsült meteoroid detonációja komoly károkat okozott a szibériai településen. Az 50 méternél nagyobb meteoroidok potenciális becsapódása már más kategória,

ezek ugyanis rendkívül komoly károkat okozhatnak.

Szakértők szerint a 140 méteres, vagy ennél nagyobb átmérőjű aszteroidák becsapódása pedig súlyos regionális katasztrófát eredményezhet.

A NASA figyeli és katalogizálja a földsúroló aszteroidákat Forrás: NASA

A legalább egy kilométer átmérőjű vagy ennél nagyobb aszteroida-ütközésnek pedig nagyon súlyos globális kihatásai lennének már. Az amerikai űrkutatási szervezet, a NASA jelenleg közel 1000, egy kilométer, vagy ennél nagyobb átmérővel rendelkező Föld-közeli aszteroidát tart nyilván, bár valószínűleg ennél jóval magasabb a számuk.

Cikkünk a következő oldalon folytatódik!