حدود ۱۳ هزار سال پیش، زندگی روی زمین با سرعتی دگرگون شد که حتی امروز هم توضیح آن آسان نیست. جانوران عظیمالجثهای که هزاران سال دوام آورده بودند، ناگهان از چشمانداز زمین محو شدند.
تقریباً همزمان با این رویداد، فرهنگ کلوویس (Clovis) که به ابزارهای سنگی متمایز خود شهرت داشت، از شواهد باستانشناسی آمریکای شمالی ناپدید شد.
برای دههها، دانشمندان به دنبال توضیحی قانعکننده بودند، زیرا تغییرات تدریجی اقلیم بهتنهایی نمیتوانست چنین فروپاشی سریعی را توضیح دهد.
اکنون، پژوهشی جدید فرضیهای را تقویت کرده که زمانی بسیار افراطی به نظر میرسید. مطالعهای که در نشریه PLOS One منتشر شده، نشان میدهد که انفجار یک دنبالهدار تکهتکهشده در جو زمین میتوانسته موجی از ویرانی را در مناطق وسیعی ایجاد کند.
این پژوهش به سرپرستی پروفسور جیمز کنت (James Kennett) از دانشگاه کالیفرنیا در سانتا باربارا و با همکاری گروهی بینالمللی از پژوهشگران انجام شده است. تیم تحقیقاتی بهجای تمرکز بر دهانههای بزرگ برخورد، به سراغ نشانههای معدنی بسیار ریز پنهانشده در رسوبات باستانی رفت.
نشانههای انفجار یک دنبالهدار
بر اساس این مطالعه، یک دنبالهدار بزرگ هنگام ورود به جو زمین از هم پاشیده است. بهجای برخورد مستقیم با سطح زمین، قطعات آن در ارتفاع پایین منفجر شدهاند و امواج ضربهای شدید و حرارت فوقالعاده بالا ایجاد کردهاند.
دانشمندان به این نوع رویداد، انفجار هوایی در ارتفاع کم (Low Altitude Airburst) میگویند. چنین انفجارهایی میتوانند خسارات گستردهای ایجاد کنند، بدون آنکه دهانه برخورد مشخصی بر جای بگذارند.
پژوهشگران سه محوطه باستانشناسی مشهور متعلق به فرهنگ کلوویس را بررسی کردند:
- محوطه Murray Springs در ایالت آریزونا
- محوطه Blackwater Draw در نیومکزیکو
- محوطه Arlington Canyon در جزایر کانال کالیفرنیا
هر سه محوطه، شواهدی از همان بازه زمانی دارند که در آن جانوران عصر یخبندان و ابزارهای کلوویس ناپدید شدند.
«این سه محوطه، از نمونههای کلاسیک در شناسایی انقراض جانوران عظیمالجثه آمریکای شمالی و ناپدید شدن فرهنگ کلوویس هستند.»
— جیمز کنت
در تمامی این مکانها، تیم پژوهشی کوارتز شوکدیده (Shocked Quartz) یافت؛ نوعی نادر از دانههای شن که در اثر حرارت و فشار بسیار شدید دچار تغییر ساختاری شدهاند.
سرد شدن ناگهانی اقلیم پس از انفجار دنبالهدار
زمان این کشفیات با آغاز دورهای به نام یونگر درایاس (Younger Dryas) همخوانی دارد. این دوره با بازگشت ناگهانی شرایط سرد، پس از شروع روند گرمشدن زمین در پایان آخرین عصر یخبندان همراه بود.
دما بهسرعت کاهش یافت و حدود هزار سال در سطحی پایین باقی ماند. این تغییر ناگهانی، اکوسیستمها را در مناطق وسیعی دچار اختلال کرد. نظریههای متعددی برای توضیح این سرمای ناگهانی مطرح شدهاند.
کنت و همکارانش از فرضیه برخورد یونگر درایاس حمایت میکنند. بر اساس این فرضیه، انفجارهای دنبالهدار موجب آتشسوزیهای گسترده شده و حجم عظیمی از گردوغبار و دوده را وارد جو زمین کردهاند.
«به بیان ساده، همهچیز از کنترل خارج شد.»
— جیمز کنت
دودهای تیره، نور خورشید را مسدود کرده و نوعی زمستان برخوردی ایجاد کردهاند. ذوب سریع یخها نیز احتمالاً حجم زیادی آب شیرین را وارد اقیانوسها کرده و سامانههای اقلیمی را بیش از پیش مختل کرده است.
در چنین شرایط سختی، جانوران بزرگ برای یافتن غذا با مشکل روبهرو شدند و جوامع انسانی نیز تحت فشار شدید محیطی قرار گرفتند.
زمین سوخته و عناصر نادر
یکی از شواهد مهمی که این نظریه را تقویت میکند، لایهای تیرهرنگ از رسوبات است که به نام Black Mat شناخته میشود. این لایه در بسیاری از نقاط آمریکای شمالی و بخشهایی از اروپا دیده شده است.
Black Mat سرشار از مواد کربنی است که نشاندهنده سوختن گسترده مناظر طبیعی در مقیاسی وسیع است.
دانشمندان همچنین مقادیر غیرعادی بالایی از عناصر نادر مانند پلاتین و ایریدیوم را شناسایی کردند؛ عناصری که معمولاً در دنبالهدارها و سیارکها یافت میشوند.
از دیگر مواد مرتبط با برخورد میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- نانوالماسها
- کرههای فلزی بسیار ریز
- شیشههای ذوبی (Meltglass) که در اثر ذوب و سردشدن سریع مواد معدنی تشکیل میشوند
هر یک از این یافتهها، لایهای دیگر از شواهد را به نفع وقوع یک رویداد فاجعهبار کیهانی اضافه میکند.
مدرک کلیدی در دل دانههای شن
در میان تمام شواهد، کوارتز شوکدیده یکی از قویترین نشانههای برخورد کیهانی بهشمار میرود.
این دانههای کوارتز دارای ترکهای میکروسکوپی خاصی هستند که تنها در شرایط فشار و دمای فوقالعاده بالا شکل میگیرند. آتشسوزیهای معمولی، صاعقه یا فورانهای آتشفشانی قادر به ایجاد چنین ساختاری نیستند.
پژوهشگران با استفاده از ابزارهای پیشرفتهای مانند میکروسکوپ الکترونی و کاتدولومینسانس تأیید کردند که کوارتزهای بهدستآمده از هر سه محوطه، شرایطی بسیار فراتر از فرآیندهای عادی زمین را تجربه کردهاند. در برخی ترکها حتی سیلیکای ذوبشده مشاهده شد که نشاندهنده مواجهه با حرارت بسیار شدید است.
این یافته همچنین توضیح میدهد که چرا هیچ دهانه برخورد بزرگی شناسایی نشده است. انفجارهای هوایی، انرژی خود را در بالای سطح زمین آزاد میکنند و بدون بر جای گذاشتن زخمهای ماندگار در بستر زمین، اکوسیستمها را نابود میسازند.
«سطوح مختلفی از شوک در کوارتز وجود دارد. برخی دانهها بهشدت شوکدیدهاند و برخی کمتر. این دقیقاً همان چیزی است که انتظار داریم.»
— جیمز کنت
شبیهسازیهای رایانهای با استفاده از مدلسازی هیدروکد نشان دادند که انفجارهای کمارتفاع میتوانند دقیقاً همان الگوهای شوکی مشاهدهشده در کوارتز را ایجاد کنند.
انفجاری کیهانی که مسیر زندگی را تغییر داد
زمانی که کوارتز شوکدیده در کنار Black Mat، نانوالماسها و کرههای برخوردی قرار میگیرد، نادیده گرفتن شواهد تقریباً غیرممکن میشود.
مجموع این نشانهها به وقوع انفجاری کیهانی قدرتمند اشاره دارد که در بازهای بسیار کوتاه، محیط زیست زمین را دگرگون کرده است.
نتیجهگیری این مطالعه نشان میدهد که این رویداد احتمالاً یکی از عوامل اصلی در انقراض جانوران عظیمالجثه عصر یخبندان و فروپاشی تکنوکمپلکس کلوویس در آغاز دوره یونگر درایاس بوده است.
این پژوهش در نشریه علمی PLOS One منتشر شده است.
اگر به تاریخ زمین، انقراضهای بزرگ یا رویدادهای کیهانی علاقهمند هستید، مقالههای مرتبط ما را بخوانید و دیدگاه خود را در بخش نظرات با ما به اشتراک بگذارید.
