علت اصلی انقراض دایناسورها چیست؟

به گزارش برنا و به نقل از فیز، برخورد یک جرم آسمانی با زمین که ۶۶ میلیون سال پیش اتفاق افتاد، تاریخ را برای همیشه تغییر داد.

چیکشلوب(Chicxulub) که یک جرم آسمانی است پس از برخورد به زمین دهانه‌ای در نزدیکی سواحل مکزیک از خود برجای گذاشت. قطر این دهانه ۹۳ مایل(۱۵۰ کیلومتر) و عمق آن ۱۲ مایل(۲۰ کیلومتر) است.

تاثیر فاجعه‌بار این برخورد باعث انقراض ناگهانی و بزرگ دایناسورها شد و علاوه بر آن باعث از بین رفتن سه چهارم گونه‌های گیاهی و حیوانی روی زمین شد.

اما سوال اینجاست: منشا این سیارک یا ستاره‌ی دنباله‌دار چه بوده و چرا به زمین برخورد کرده است؟

اکنون دو محقق از مرکز اخترفیزیک دانشگاه هاروارد و اسمیتسونیان(Harvard & Smithsonian) معتقدند که پاسخ این سوال را یافته‌اند.

در مقاله‌ای که در مجله‌ی(Nature's Scientific Reports) منتشر شده، امیر سراج (Amir Siraj) دانشجوی رشته‌ی اخترفیزیک هاروارد و آوی لوئب(Avi Loeb) ستاره‌شناس نظریه‌ی جدیدی ارائه کردند که می‌تواند منشا و نحوه‌ی سفر این جرم مرگبار را توضیح دهد.

سراج و لوئب با استفاده از تجزیه و تحلیل‌های آماری و شبیه‌سازی گرانش محاسبه کردند که بخش مهمی از ستاره‌های دنباله‌دار با دوره‌ی تناوب طولانی از ابر اورت(Oort cloud) که کره‌ای یخی است و از بقایای سیارات تشکیل شده و در لبه‌ی بیرونی منظومه‌ی شمسی قرار گرفته نشات می‌گیرند. این ستاره‌های دنباله‌دار می‌توانند توسط میدان گرانشی سیاره‌ی مشتری از مدار خارج شوند.

سراج که در حال تحصیل در مقطع کارشناسی و کارشناسی ارشد در رشته اخترفیزیک است می‌گوید: "مشتری" که عظیم‌ترین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی است ستاره‌های دنباله‌دار را به سمت مدار پرتاب می‌کند و باعث می‌شود به شدت به خورشید نزدیک شوند.

در طی گذر نزدیک از کنار خورشید این ستاره‌های دنباله‌دار که به آن‌ها سانگریزر(sungrazers)(آفتاب‌گیر) نیز گفته می‌شود نیروی جذر و مدی بسیار قوی را تجربه می‌کنند که باعث می‌شود این اجرام قطعه قطعه شده و قطعات آن‌ها مثل گلوله به اطراف پرتاب شود.

سراج می‌گوید در طول گذر از کنار خورشید ستاره‌های دنباله‌داری که به خورشید نزدیک‌ترند کشش گرانشی بیشتری را تجربه می‌کنند، نیروی جذر و مدی در سراسر جرم پخش می‌شود و پدیده‌ی اختلال جذرومدی(tidal disruption event) اتفاق می‌افتد که باعث تکه تکه شدن اجرام می‌شود. قطعات این اجرام در راه بازگشت به سمت "ابر اورت" ممکن است با زمین برخورد کنند.

بر طبق نظریه‌ی سراج و لوئب احتمال برخورد ستاره‌های‌ دنباله‌دار با تناوب طولانی به زمین ۱۰ برابر بیشتر می‌شود و همچنین ۲۰ درصد این نوع ستاره‌های دنباله‌دار تبدیل به "سانگریزر" خواهند شد.

این دو محقق می‌گویند که نظریه جدید آن‌ها شامل سن چیکشلوب‌ها نیز می‌شود و توضیحات رضایت‌بخشی در مورد منشا آن‌ها و سایر اجرامی که به زمین برخورد می‌کنند ارائه می‌دهد.

لوئب می‌گوید: مقاله‌ی ما مبنایی برای توضیح علت وقوع این اتفاق ارائه می‌کند. در حقیقت ما می‌گوییم که اگر جرمی را که در نزدیکی خورشید قرار دارد خرد کنید احتمال برخورد آن به زمین بالا می‌رود و می‌تواند برخوردی ایجاد کند مانند آن که باعث انقراض دایناسورها شد.

شواهد موجود در دهانه‌ی چیکشلوب‌ حاکی از آن است که مواد تشکیل دهنده‌ی این سنگ کندریت کربن‌دار بوده است. نظریه سراج و لوئب شاید بتواند علت این ترکیب غیرعادی را توضیح دهد.

یک نظریه‌ی مشهور در مورد منشا چیکشلوب این است که این جرم آسمانی از کمربند سیاره‌ای منشا گرفته که گروهی از سیارک‌های بین مشتری و مریخ هستند. اگرچه کنریت کربن در میان سیارک‌های کمربند سیاره‌ای کمیاب است اما احتمالا در میان ستاره‌های دنباله‌دار با تناوب طولانی بیشتر است و می‌تواند نظریه‌ی برخورد ستاره‌ی‌دنباله‌دار را تایید کند.

دهانه‌های مشابه نیز ترکیبات مشابهی نشان می‌دهند. از جمله برخوردی که دو میلیون سال پیش باعث ایجاد دهانه وردفرت(Vredefort) در آفریقای جنوبی شد که بزرگ‌ترین دهانه‌ی برخوردی روی زمین است و همچنین برخوردی که باعث ایجاد دهانه‌ی ژامانشین(Zhamanshin) در قزاقستان شد و بزرگ‌ترین دهانه‌ی تشکیل شده در یک میلیون سال اخیر است. محققان می‌گویند زمان‌بندی این برخوردها محاسبات آن‌ها در مورد برخورد اجرام با اندازه‌ی چیکشلوب‌ها را تایید می‌کند.

سراج و لوئب می‌گویند: نظریه‌ی آن‌ها را می‌توان با مطالعه‌ی بیشتر این دهانه‌ها، دهانه‌های مشابه و حتی آن‌هایی که روی سطح ماه هستند مورد آزمایش قرار داد تا ترکیبات برخورد کننده‌ها مشخص شود. ماموریت‌های فضایی که از ستاره‌های دنباله‌دار نمونه‌برداری می‌کنند نیز می‌توانند در این زمینه کمک کننده باشند.

گذشته از ترکیبات این ستاره‌های دنباله‌دار، رصدخانه‌ی جدید ورا رابین(Vera Rubin) در شیلی که سال آینده راه‌اندازی می‌شود ممکن است بتواند اختلال جذر و مدی ستاره‌های دنباله‌دار با تناوب طولانی را مشاهده کند.

لوئب می‌گوید: ما باید قطعات کوچکی که از ابر اورت به سمت زمین می‌آیند را ببینیم. من امیدوارم بتوانیم این نظریه را با داشتن اطلاعات بیشتری از ستاره‌های دنباله‌دار با تناوب طولانی، آمار بهتر و مشاهده شواهدی از این قطعات بررسی کنیم.

لوئب می‌گوید: درک این موضوع فقط برای کشف اسرار تاریخ زمین اهمیت ندارد بلکه برای فهمیدن اینکه آیا چنین اتفاقی باز هم زمین را تهدید خواهد کرد بسیار مهم است.

او در پایان ادامه گفت: احتمالا در لحظه‌ی این برخورد منظره‌ی شگفت‌انگیزی شکل گرفته اما ما نمی‌خواهیم دوباره این منظره را ببینیم.