Egy kisbolygó csapódott az Északi-tengerbe 43 millió éve

2002-ben egy földgázkutató vizsgálat során bukkantak rá, a brit partoktól mintegy 130 kilométerre, a kontinentális talapzat sekély tengeri területén egy különös mélyedésre. A kerek, kráterszerű mélyedés 3 kilométer átmérőjű, és egy 20 kilométeres, koncentrikus törésekből álló rendszer veszi körbe. Könnyen érthető, hogy egy efféle képződmény eredetéről heves viták kezdődtek már a felfedezés idején.

Az első elképzelések arra mutattak, hogy becsapódási kráterről van szó. Találtak központi csúcsot is, de kerek alakja és a koncentrikus törések is ezt sugallták. Felmerült azonban vulkáni eredet, illetve a só felszín alatti mozgásához (sódiapír) köthető is. 2009-ben egy geológiai szaklap még szavazásra is bocsátotta a kérdést – a becsapódás elmélet ellen voksoltak legtöbben.

Azonban a legújabb bizonyítékok alapján nem volt igazuk.

A Nature Communications folyóiratban publikált kutatást a Heriot-Watt Egyetem ismertette.

A kutatócsoport új bizonyítékokkal állt elő, és modellszámításokkal erősítette meg a bizonyítékok alapján levont következtetéseket. Ezek azt igazolták, hogy a tengerfenék alatt valóban becsapódási kráter rejtőzik, ennek neve Silverpit-kráter.

A becsapódás nyoma a jelenlegi tengeri üledékrétegek alatt mintegy 700 méterrel található, ezért a felszínről semmi se látszik belőle. A felfedezéskor szeizmikus mérések alapján azonosították, ám 2022-ben újabb mérések készültek, amelyekből a korábbiaknál jóval pontosabb képet alkothattak a mélybeli képződményről.

A kráter maga 3,2 kilométeres átmérőjű, központi csúcsa a kráter középpontjától 300 méterrel eltolódva található. A csúcsrégió körüli sugárirányú törések arra utalnak, hogy egy nyugati irányból, kis szögben érkező égitest becsapódása felelős a kráterért. A kráter egy krétamészkő rétegben van, amelyet a becsapódás hője hatására felszabaduló gázok és gőzök göröngyös, ragyás felszínűvé tettek.

Fontos hangsúlyozni, hogy a kráter nem látható a tengerfenéken, hanem az üledékek és kőzetek 700 méteres vastagságú rétege rejti, így közvetlenül nem vizsgálható.

A kráter korát egy szénhidrogén-kutatás célú mintavétel kőzetfuratában talált mikroszkopikus kövületek alapján tudták meghatározni: 43-46 millió éve érkezhetett a kisbolygó. Mivel ez a kor 12-16 millió évvel későbbi időpont, mint a terület vulkáni működésének nyomai, a kutatók szerint biztosan nem vulkanizmus eredménye volt a kráter. Egyébként a kráter alaktani jellemzői sem vulkáni eredetre utalnak.

A kőzetfuratok további bizonyítékkal is szolgáltak: sokkolt kvarc került elő a kráter környezetében kiemelt mintákból. A sokkolt kvarcban egy világűrből nagy sebességgel érkező égitest becsapódása (vagy atomrobbantás) hatására a kristályszerkezet átalakul, és jól felismerhető párhuzamos sávok, törések jönnek létre benne. Ez a legbizonyosabb jele annak, hogy valamely területen becsapódás zajlott.

A most vizsgált kristályok elváltozásai alapján 10-13 GPa (gigapascal) nyomás érte a kőzeteket, ez pedig kizárólag egy égitest becsapódásánál fordulhat elő, földi folyamatokban nem alakulhatott volna ki. (A Föld mélyén nagyjából 400 kilométeres mélységben uralkodnak ilyen nyomásviszonyok, ez jóval nagyobb, mint ahol a gyémánt keletkezésére már sor kerülhet!)

A modellezésben megvizsgálták, milyen körülmények kellettek ahhoz, hogy a megtalált kráter kialakulhasson. Számításba vették, miféle környezet uralkodhatott a becsapódás idején a helyszínen. Az ismert, hogy a korabeli helyzetben is sekély tenger borította e térséget, amelynek a vízmélysége maximum pár száz méteres lehetett. A becsapódó, kb. 160 méter átmérőjű, sűrűsége alapján tömör kőzetből álló aszteroida másodpercenként 15 kilométeres sebességgel száguldott a felszín felé.

A becsapódás pillanatától számítva a kráter létrejöttéhez 12 másodpercre volt szükség. A felszín kőzeteiből és az azt borító vízből egy másfél kilométer (!) magasba nyúló, mozgó fal született, majd ez a súlyánál fogva összeroskadt. Ennek hatására aztán egy kb. 100 méteres magasságú cunamihullám indult ki a becsapódás helyétől.

A becsapódó égitest a fő kráteren kívül másodlagos krátereket is létrehozott (a becsapódáskor a levegőbe röpülő kőzetek voltak ezekért a felelősek), ezek átmérője, amint a szeizmikus mérések mutatták, 50-150 méter közti volt.

A számítások szerint a becsapódás az érintett kőzet tömegének akár 30 százalékát is gázokká változtatta, ezzel jelentős szén-dioxid mennyiség szabadult fel (karbonátos kőzetről, mészkőről van szó). A kibocsátott mennyiség 1-2,5 gigatonna szén-dioxid lehetett (az emberiség éves üvegházgáz-kibocsátása 53 gigatonna szén-dioxidnak felel meg), vagyis mintegy néhány századrésze annak, amit a kréta időszak végén érkezett Chicxulub-becsapódás juttatott a légkörbe.

A felsorolt bizonyítékok véglegesen eldöntötték a különös mélybeli alakzat eredetének vitáját. Ezzel a Silverpit-kráter is bekerülhet abba, a közel 200 alakzatból álló adatbázisba, amely a bizonyítottan becsapódási krátereket tartalmazza.