شصت‌وشش میلیون سال پیش، یک سیارک به‌اندازه یک شهر، با زمین در نزدیکی محل امروزی شبه‌جزیره یوکاتان برخورد کرد. این برخورد دهانه‌ای عظیم به‌نام چیکشلوب (Chicxulub) ایجاد کرد و باعث هرج‌ومرج گسترده در سراسر زمین شد.
آتش‌سوزی‌های گسترده قاره‌ها را درنوردیدند، سونامی‌های عظیم سواحل را در هم کوبیدند، و گردوغبار ناشی از برخورد، سال‌ها نور خورشید را مسدود کرد. در پی این فاجعه، حدود ۷۰٪ از گونه‌های اقیانوسی نابود شدند.
دایناسورها – به‌جز پرندگان – برای همیشه منقرض شدند. این حادثه، پایانی بر یک دوران بود.
اما چیکشلوب فقط نماد مرگ نبود
در همان نقطه‌ای که زندگی در آن نابود شد، رخدادی خارق‌العاده به‌وقوع پیوست. یک اکوسیستم دریایی کاملاً جدید شکل گرفت؛ تغذیه‌شده از گرما و تغییرات شیمیایی ناشی از برخورد سیارک.
دهانه چیکشلوب به منبعی برای انرژی و مواد مغذی تبدیل شد – آن هم برای مدت طولانی.
دهانه چیکشلوب: زایش دوباره حیات در دل مرگ
سیستم آب‌گرمایی زیرزمینی؛ منبع تغذیه حیات دریایی
طبق پژوهشی جدید که در نشریه Nature Communications منتشر شده، منطقه برخورد سیارک برای حداقل ۷۰۰ هزار سال پس از واقعه، به حیات دریایی انرژی و مواد مغذی می‌رسانده است.
این کار از طریق یک سیستم هیدروترمال (آب‌گرمایی) انجام می‌شده که گرما و مواد معدنی را از بستر دریا به آب‌های بالایی منتقل می‌کرده است.
در حالی که اقیانوس‌های جهان دچار فروپاشی زیست‌محیطی شده بودند، خلیج مکزیک به منطقه‌ای برای بهبود و بازیابی تبدیل شد.
«برخلاف اقیانوس جهانی، خلیج مکزیک شاهد روندی متفاوت در بازیابی اکولوژیکی پس از برخورد سیارک بود، زیرا فعالیت‌های هیدروترمال پیوسته محیطی دریایی منحصربه‌فرد ایجاد کرده بود.»
— هونامی ساتو، استادیار دانشگاه کیوشو ژاپن
حفاری در چیکشلوب: کشف تاریخچه‌ای نهفته در رسوبات
در سال ۲۰۱۶، تیمی از دانشمندان به رهبری شان گالیک از دانشگاه تگزاس، عملیات حفاری در دهانه چیکشلوب را آغاز کردند و ۸۲۹ متر نمونه‌برداری هسته‌ای انجام دادند.
این نمونه‌ها، تنها سنگ نبودند؛ بلکه حاوی امضاهای شیمیایی، بقایای زیستی، و ردپاهای زمانی بازیابی حیات بودند.
«در حال یادگیری اهمیت سیستم‌های هیدروترمال ناشی از برخوردها برای شکل‌گیری و حفظ حیات هستیم.»
— شان گالیک، استاد تحقیقاتی مرکز زیست‌پذیری سیارات دانشگاه تگزاس
عنصر اُسمیوم: شاهدی بر تداوم حیات
پژوهشگران برای پی‌بردن به تأثیر دهانه بر اکوسیستم، عنصر نادر اُسمیوم را بررسی کردند. این فلز زمانی که از منابع فضایی می‌آید، دارای امضای ایزوتوپی منحصربه‌فردی است.
آب‌های گرم هیدروترمال، اُسمیوم را از لایه‌های زیرزمینی به بالا می‌بردند. وقتی این آب خنک می‌شد، اُسمیوم رسوب می‌کرد و در رسوبات اقیانوسی باقی می‌ماند.
ردیابی این اُسمیوم به پژوهشگران کمک کرد تا بفهمند تا چه زمانی این دهانه به تغذیه حیات ادامه داده است. زمانی که سطح اُسمیوم بالا بود، زندگی شکوفا بود. با کاهش آن، اکوسیستم تغییر یافت.
شیمی و زیست‌شناسی در هم تنیده‌اند
در دوره‌ای که سیستم هیدروترمال فعال بود، گونه‌های پلانکتونی علاقه‌مند به مواد مغذی در اقیانوس بالا گسترش یافتند.
اما زمانی که انتشار اُسمیوم کاهش یافت، گونه‌های جدید که به کمبود مواد مغذی مقاوم‌تر بودند، جایگزین شدند. این نشانه‌ای بود از پایان تغذیه مستقیم اکوسیستم از سیستم هیدروترمال.
هرچند این سیستم در عمق زمین فعال ماند، تأثیر سطحی آن پایان یافت و در نهایت زیر لایه‌های رسوب مدفون شد – اما ردپایش در نمونه‌های حفاری تا امروز باقی ماند.
چرا این یافته‌ها مهم‌اند؟
«مطالعه ما نشان می‌دهد که برخوردهای سیارکی، هرچند عمدتاً مخرب‌اند، اما می‌توانند باعث فعالیت‌های هیدروترمال قابل‌توجهی شوند که به بازیابی حیات کمک می‌کنند.»
— استیون گودریس، استاد پژوهشی دانشگاه آزاد بروکسل
این یافته‌ها به طرز عجیبی متناقض‌اند: برخوردی که دایناسورها و بسیاری از گونه‌های دیگر را نابود کرد، همان‌جا شرایطی برای بازگشت زندگی فراهم کرد.
چیکشلوب نه فقط زخمی بر سیاره، بلکه چشمه‌ای برای تولد دوباره شد. محیطی امن، گرم، و غنی از مواد مغذی که مکانی برای زندگی دوباره میکروب‌ها، پلانکتون‌ها و دیگر موجودات دریایی شد.
چیکشلوب و آینده کاوش‌های سیاره‌ای
پژوهش‌های شان گالیک اکنون به بررسی نقش برخوردهای مشابه در سیارات دیگر مانند مریخ یا اروپا (قمر مشتری) کشیده شده‌اند.
آیا برخوردهای بزرگ می‌توانند سیستم‌های هیدروترمال ایجاد کرده و زندگی را جرقه بزنند؟
این مطالعه نشان می‌دهد که حتی در غیرقابل‌تصورترین شرایط نیز، حیات ممکن است راهی برای آغاز دوباره بیابد.
