Illustrerad Vetenskap (Sweden)
Glödheta glaskulor dödar djur
40 000 kubikkilometer smält berg i form av små glasdroppar slungas ut över jorden. I atmosfären stelnar de till hårda kulor som faller ner på planetens djur och växter i hastigheter uppemot 36 000 kilometer i timmen.
samma dag för 66 miljoner år sedan. Likt en detektiv började han försöka klarlägga händelseförloppet.
Fyndplatsen omfattar flera marklager, först och främst det 1,3 meter tjocka lagret med de nyupptäckta fossilen. Under det finns sluttande lager, som en gång i tiden var flodbräddar. På det lagret ligger ett par centimeter rödaktig lera full av iridium, som landade på marken i dagar, veckor och kanske år efter nedslaget.
Lagret med fossilen består av förstenad lera och finkornig sand, och det är uppdelat i två delar. Den undre delen har kastats upp på flodbrädden i samband med en våldsam händelse. Denna del visar inga tecken på uttorkning, vilket tyder på att det övre lagret tillkom relativt kort tid därefter. Bland lagrets fossil finns många havslevande djur, vilket får DePalma att sluta sig till att det måste ha bildats av två enorma vågor från havet som nådde flera kilometer in i floden och lämnade sitt innehåll på flodens bräddar. De sluttande flodbräddarna höjde sig minst tio meter över flodens normalvattenstånd, och eftersom de är helt täckta av vågornas innehåll måste vågorna ha varit minst tio meter höga.
Forskarna har hittat glaskulor från nedslaget i hela lagret. Beräkningar visar att de första glaskulorna måste ha nått himlen ovanför Tanis 13–25 minuter efter nedslaget. Därefter regnade det ner glaskulor i cirka två timmar. Laget måste följaktligen ha bildats under denna tidsrymd.
Tanis dödsscen påminner om ett tsunamidrabbat område, som också är fullt av
vrakgods. DePalma är emellertid övertygad om att Tanis inte drabbades av någon tsunami. Asteroiden gav visserligen upphov till enorma tsunamier som spred sig runt hela planeten, men inte till Tanis. För det första var Tanisfloden förbunden med ett grunt innanhav, så en tsunami hade tappat fart på vägen. För det andra hade det tagit 18 timmar för en tsunami från Mexiko att nå Tanis, och platsen drabbades högst två timmar efter nedslaget.
I stället tror DePalma och hans kollegor att Tanis drabbades av en annan sorts våg, en så kallad seiche som bildas i en avgränsad vattenmassa och som motsvarar det vågskvalp som uppstår när man exempelvis knuffar till en vattenbalja. Seicher kan utlösas av ett jordskalv som inträffar hundratals mil bort. År 2011 upplevde till exempel människorna vid en norsk fjord att nästan två meter höga vågor reste sig bara en halvtimme efter ett jordskalv i Japan, som ligger 800 mil därifrån. Det japanska jordskalvet uppmättes till 9,2 på momentmagnitudskalan, den moderna versionen av richterskalan. Asteroidnedslaget för 66 miljoner år sedan gav upphov till jordskalv motsvarande 10–11,5 på samma skala, vilket innebär att de var uppemot 2 800 gånger kraftigare än jordskalvet år 2011. Ett så kraftigt jordskalv måste ha skapat seicher på upp till hundra meters höjd på hela jorden.
DePalma och hans kollegor hade nu för första gången tecknat en detaljerad bild av de första minuterna och timmarna efter nedslaget. Deras arbete är dock långt ifrån klart. Hittills har de bara undersökt ett fåtal fossil, men enligt DePalma döljer Tanis en skattkammare av extraordinära fossil – bland annat ben från ett stort antal dinosaurier, flygödlor och däggdjur samt stora, välbevarade fjädrar och ägg med foster. Om det stämmer verkar det ha stått utmärkt till med dinosaurierna – åtminstone de som levde i Nordamerika – ända fram till nedslaget. Och då är det mycket som tyder på att det var asteroiden och inte de föregående vulkanutbrotten i Indien som satte stopp för dinosauriernas dominans.
Svart farsot drabbade planeten
Tanis är inte den enda 66 miljoner år gamla plats som forskarna nu undersöker. År 2016 samlade en internationell forskargrupp in borrprover från nedslagskratern i Mexikanska golfen. Proverna togs mellan 506 och 1 335 meter under havsbottnen, och år 2019 gjorde de det möjligt för forskarna att
återskapa nedslaget minut för minut. En av deras upptäckter var flera lager av kol i kratern. Kolet kommer troligen från brända träd och växter, ett överraskande fynd eftersom asteroiden slog ner långt från land. Forskarna tror att nedslaget ögonblickligen antände skogar uppemot 150 mil bort. Två– tre timmar senare vällde enorma tsunamier in över bland annat Mexiko och drog med sig kolet tillbaka ner i kratern.
Ett annat lager av kol, ovanpå det första, ser ut att ha bildats under de följande månaderna eller åren. Detta kol kan komma från utbredda skogsbränder som under lång tid förde upp kolpartiklar i atmosfären – partiklar som med tiden föll ner i kratern. Dessa skogsbränder antändes troligen av de glaskulor och klippblock från nedslaget som landade överallt på planeten.
Den värsta konsekvensen av nedslaget var dock inte bränder och vågor. Borrproverna avslöjar något annat som fick katastrofala följder. Asteroiden slog ner i berggrund som innehöll 30–50 procent svavelhaltiga mineraler, och nedslaget frigav svavlet i form av gas. Berget innehöll även stora mängder kolhaltiga mineraler och organiska ämnen, som vid nedslaget omvandlades till koldioxid och sot. Totalt tror forskarna att cirka 325 miljarder ton svavel, 425 miljarder ton koldioxid och minst 1,8 miljarder ton sot frisattes.
Koldioxid håller kvar jordens värme och bidrar därmed till att värma upp planeten. Svavel och sot, som i stället blockerar solljus, har motsatt effekt. De stora mängderna svavel och sot i atmosfären, som blev kvar i flera år, sänkte troligen planetens temperatur med drygt 15 grader under denna period. Bristen på solljus innebar också att växternas fotosyntes inte fungerade. Därmed kollapsade hela ekosystem av växter, växtätare och köttätare. En stor del av svavlet ingick även föreningar med vattenånga och gav upphov till stora mängder surt regn, som försurade haven och dödade djur i havet.
Om asteroiden hade träffat berg med lägre halt av kol och svavel skulle nedslaget troligen inte ha orsakat något massutdöende. Vissa forskare troratt endast 13 procent av planetens berggrund innehöll så stora mängder av dessa ämnen, vilket innebär att dinosaurierna hade otur. Om asteroiden hade slagit ner ett par timmar tidigare eller senare skulle den ha träffat en relativt ofarlig plats i Atlanten ellerStilla havet. Då hade planeten inte förlorat 75 procent av sina arter – flygödlor, stora havslevande kräldjur och de allra flesta dinosaurier. Då hade däggdjuren kanske aldrig blivit den dominerande djurgruppen.
Dinosaurierna klarade katastrofen
Katastrofen för 66 miljoner år sedan var så stor att forskarna har undrat hur några djur över huvud taget kunde överleva. Fossil från perioden avslöjar emellertid en hel del. För det första var det huvudsakligen små djur som överlevde, av den enkla anledningen att de inte behöver så mycket föda. För det andra var djur i sjöar och floder bättre rustade än djur på land och i havet. I sjöar och floder är ekosystemen mindre beroende av växter och alger än de är på land och i havet, för där baseras näringskedjan på dött organiskt material. Efter nedslaget var växter och alger en bristvara, men det fanns gott om dött organiskt material.
En viss grupp av dinosaurier överlevde katastrofen: Förfäderna till vår tids fåglar. Forskarna har försökt komma fram till varför just fåglarna klarade sig, medan deras närmaste släktingar försvann. Förklaringen ligger troligen inte i vare sig deras fjädrar eller vingar – många andra dinosaurier var påminde om dem på just den punkten – utan i den tandlösa näbben. Näbben var nämligen väl lämpad för att äta frön från växter, och det lär ha funnits stora mängder frön på marken även en lång tid efter det att växterna försvunnit.
Endast en gren på dinosauriernas stamträd levde vidare, men ny forskning har visat att den snabbt förgrenade sig. Fossil och genetiska analyser av nu levande fåglar visar att fåglarnas
utveckling exploderade under tiden efter nedslaget. Under loppet av bara några miljoner år uppstod alla de grupper av fåglar vi har i dag. Dinosaurierna drabbades utan tvivel hårt av asteroiden, men med 10 000 nu levande arter – dubbelt så många som hos däggdjuren – är de fortfarande en av vår planets artrikaste grupper av ryggradsdjur.