اكتشاف مفاجئ: انفجار كوني في الغلاف الجوي ربما تسبب في تبريد العالم قبل 12,800 عام

تدعم أدلة جديدة النظرية القائلة بأن انفجارًا في الغلاف الجوي لمذنب تسبب في تغير مناخ يونغ درياس والانقراض الجماعي منذ 12,800 عام. تشير المواد التي تم العثور عليها إلى تأثيرات الضغط المنخفض بدلاً من التأثيرات التي أحدثت الحفر.

تدعم الأدلة الجديدة الفرضية القائلة بأن المذنب الذي انقسم تسبب في تغير مناخي كبير قبل 12,800 عام، حيث تشير النتائج من جميع أنحاء الولايات المتحدة إلى حدوث انفجارات جوية قوية ("هبوط") دون إحداث فوهات.

يحمل الباحثون فرضية تأثير يونغ درياس، والتي تشير إلى أن مذنبًا مجزأًا اصطدم بالغلاف الجوي للأرض منذ حوالي 12,800 عام. يعتبر هذا الحدث سببًا لتغير مناخي كبير، والذي أوقف فجأة اتجاه ارتفاع درجة حرارة الأرض وكاد يضعها في عصر جليدي يسمى Younger Dryas.

الآن، أبلغ البروفيسور الفخري جيمس كينت من جامعة كاليفورنيا سانتا باربرا وزملاؤه عن وجود علامات مرتبطة بانفجار كوني في الغلاف الجوي تم العثور عليها في عدة مواقع منفصلة في شرق الولايات المتحدة (نيوجيرسي وماريلاند وكارولينا الجنوبية). تشير إلى القوى ودرجات الحرارة المشاركة في مثل هذا الحدث، وتشمل البلاتين، والكرات المجهرية، والزجاج المنصهر، والكوارتز المكسور بالصدمات الحفرة" بواسطة ScienceOpen.

وقال كينت: "ما وجدناه هو أن الضغوط ودرجات الحرارة لم تكن لها خصائص التأثيرات التي تخلق حفرًا كبيرة، ولكنها كانت متسقة مع الانفجارات الجوية، التي لا تخلق العديد من الحفر".

الكوارتز المتصدع

حبيبات الكوارتز المتشققة مع الشقوق المملوءة بالزجاج المنصهر. الائتمان: جامعة كاليفورنيا سانتا باربرا. 

تتعرض الأرض كل يوم لكمية هائلة من الحطام الكوني، على شكل جزيئات صغيرة من الغبار. وفي الطرف الآخر من المقياس توجد اصطدامات نادرة وكارثية مثل حدث تشيككسولوب الذي حدث قبل 65 مليون سنة وتسبب في انقراض الديناصورات والأنواع الأخرى. وتقع حفرة الارتطام، التي يبلغ عرضها 150 كيلومترًا (93 ميلًا)، في شبه جزيرة يوكاتان في المكسيك.

وفي منتصف المقياس توجد التأثيرات التي لا تترك حفرًا على سطح الأرض، ولكنها لا تزال مدمرة. أسقطت موجة الصدمة من حدث تونغوسكا عام 1908 مساحة 2,150 كيلومترًا مربعًا (830 ميلًا مربعًا) من الغابات، عندما انفجر كويكب يبلغ قطره حوالي 40 مترًا (130 قدمًا) في الغلاف الجوي على ارتفاع حوالي 10 كيلومترات فوق التايغا السيبيرية.

يُقدَّر أن قطر المذنب الذي يعتقد أنه المسؤول عن حدث تبريد يانجر درياس يبلغ 100 كيلومتر، وهو أكبر بكثير من عظمة تونغوسكا، وقد انقسم إلى آلاف القطع. وتنتشر الطبقة الرسوبية المرتبطة بالانفجار الكوني في معظم أنحاء نصف الكرة الشمالي، ولكنها توجد أيضًا في المزيد من المواقع الجنوبية. تحتوي هذه الطبقة على تركيزات عالية للغاية من المواد النادرة المرتبطة بالاصطدامات الكونية، مثل الإيريديوم والبلاتين، والمواد التي تتشكل تحت ضغوط ودرجات حرارة عالية، مثل الكرات المجهرية المغناطيسية (قطرات معدنية بردت)، والزجاج المنصهر والألماس النانوي.

الكوارتز المتصدع والسيليكا غير المتبلورة

ويهتم الباحثون بشكل خاص بوجود الكوارتز المكسور، والذي يتميز بنمط من الخطوط، تسمى الصفائح، والتي تظهر ضغطًا قويًا بما يكفي لتشويه البنية البلورية للكوارتز، وهي مادة صلبة للغاية. تم العثور على أحد أقوى الأدلة على التأثيرات الكونية في الحفر الناتجة عن الاصطدام، لكن القدرة على ربط الكوارتز المكسور أو المتشقق بالانفجارات الكونية في الهواء يمثل تحديًا أكبر.

وأوضح كينت: "في شكله المتطرف، عندما يضرب كويكب وجه الأرض، تكون جميع الشظايا متوازية للغاية". وفي فئة الانفجارات الكونية في الهواء هناك متغيرات مختلفة تؤثر. "عندما تفكر في الأمر، فإن الضغوط ودرجات الحرارة التي تخلق الكسور تختلف اعتمادًا على الكثافة، وزاوية الدخول، وارتفاع التأثير وحجم الجسم المصطدم."

"ما وجدناه - وهذا ما يميز طبقة التأثير، التي تسمى حدود يانجر درياس - هو أنه على الرغم من أننا نرى في بعض الأحيان في عينات الكوارتز بلورات كوارتز مكسورة "تقليدية" ذات كسور متوازية، إلا أننا في معظم الحالات نرى حبيبات غير متوازية. الكسور"، على حد تعبيره. وتظهر هذه الكسور كنمط غير منتظم، وخطوط متعرجة مع انفجارات داخلية، مقارنة بالتشوهات المتوازية والمسطحة للكوارتز المكسور الموجود في الحفر. ويدعي الباحثون أن هذه التشوهات ترجع بشكل رئيسي إلى انخفاض الضغوط الناجمة عن الانفجارات فوق سطح الأرض، ولا تؤثر بشكل مباشر على الأرض.

ما تشترك فيه هذه الرواسب وشظايا الكوارتز الموجودة في الفوهات هو وجود السيليكا غير المتبلورة - الزجاج المنصهر - داخل الشظايا. ويشير الباحثون إلى أن هذا دليل على وجود مزيج من الضغوط العالية ودرجات الحرارة (أكثر من 2,000 درجة مئوية) التي يمكن أن تكون ناجمة عن انفجار في الهواء على ارتفاع منخفض. وبالمثل، تم العثور أيضًا على شظايا الكوارتز والزجاج المنصهر في عينات حديثة من الانفجارات فوق الأرض، مثل موقع اختبار القنبلة الذرية في نيو مكسيكو، وقنبلة ترينيتي التي تم تفجيرها فوق برج يبلغ ارتفاعه 30.5 مترًا (100 قدم).

تنضم حبيبات الكوارتز المكسورة ذات الضغط المنخفض إلى سلسلة ناشئة من علامات الضعف التي تدعم النظرية القائلة بأن المذنب المجزأ لم يتسبب في حرائق الغابات واسعة النطاق فحسب، بل تسبب أيضًا في تغير مناخي مفاجئ أدى إلى انقراض 35 نوعًا من الحيوانات الكبيرة في أمريكا الشمالية، مثل الماموث والكسلان العملاق، وانهيار ثقافة كلوفيس المزدهرة، هكذا يتكهن الباحثون.

وقال كينت: "هناك مجموعة متنوعة من الأنواع المختلفة من الكوارتز المكسور، لذلك نحن بحاجة إلى تقديم حجة قوية بأنها مهمة بالفعل لفهم التأثيرات الكونية، حتى لو لم تعكس أحداث التأثير التي خلقت حفرًا كبيرة". "هذه انفجارات في الهواء على ارتفاعات منخفضة، ومن المؤكد تقريبًا أنها مرتبطة بتأثير مذنب."

للمادة العلمية