26 ژوئن 2024 -توسط سونیا فرناندز، دانشگاه کالیفرنیا – سانتا باربارا-دانه های کوارتز شوکه، با شکاف های پر از ذوب شیشه. اعتبار UC Santa Barbara
محققان به گسترش فرضیه تأثیر درایاس جوان ادامه می دهند. این ایده پیشنهاد می کند که یک دنباله دار تکه تکه شده در 12800 سال پیش به جو زمین برخورد کرد و باعث یک تغییر آب و هوایی گسترده شد که از جمله به معکوس شدن ناگهانی روند گرم شدن زمین و ایجاد یک دوره غیرعادی نزدیک به یخبندان به نام درایاس جوان منجر شد.
اکنون، جیمز کنت، پروفسور ممتاز دانشگاه کالیفرنیا سانتا باربارا و همکارانش وجود پراکسی‌های مرتبط با انفجار هوای کیهانی را گزارش می‌کنند که در چندین مکان جداگانه در شرق ایالات متحده (نیوجرسی، مریلند و کارولینای جنوبی) توزیع شده است، موادی که نشان‌دهنده نیرو و دمای موجود در چنین رویدادی شامل پلاتین، میکروسفرول ها، ذوب شیشه و کوارتز شکسته شده با ضربه است. این مطالعه در مجله Airbursts and Cratering منتشر شده است.
کنت می‌گوید: «آنچه که ما دریافتیم این است که فشارها و دماها مشخصه‌های برخوردهای بزرگ شکل‌دهنده دهانه نبودند، اما با انفجارهای هوایی به اصطلاح «تاچ داون» که به اندازه دهانه‌ها شکل نمی‌گیرند، سازگار بود.
زمین هر روز توسط هزاران تن زباله آسمانی به شکل ذرات ریز غبار بمباران می شود. در سوی دیگر این مقیاس، برخوردهای بسیار نادر و فاجعه‌باری مانند رویداد Chicxulub وجود دارد که 65 میلیون سال پیش باعث انقراض دایناسورها و گونه‌های دیگر شد. دهانه برخوردی آن به عرض 150 کیلومتر (93 مایل) در شبه جزیره یوکاتان در مکزیک یافت می شود.
جایی در این بین برخوردهایی وجود دارد که دهانه‌هایی روی سطح زمین باقی نمی‌گذارند، اما با این وجود مخرب هستند. موج شوک ناشی از رویداد تونگوسکا در سال 1908، 2150 کیلومتر مربع (830 مایل مربع) از جنگل را فرو ریخت، زیرا این سیارک با قطر تقریباً 40 متر (130 فوت) با جو تقریباً در 10 کیلومتری (6 مایل) بالای تایگا سیبری برخورد کرد.
تخمین زده می‌شود که دنباله‌داری که تصور می‌شود مسئول قسمت خنک‌کننده درایاس جوان باشد، 100 کیلومتر عرض (62 مایل) داشته است – بسیار بزرگ‌تر از جرم تونگوسکا و به هزاران قطعه تقسیم شده است. لایه رسوب مرتبط با انفجار هوا در بیشتر نیمکره شمالی امتداد دارد، اما می تواند در مکان های جنوب استوا نیز یافت شود. این لایه حاوی سطوح غیرمعمول بالایی از مواد کمیاب مرتبط با تاثیرات کیهانی، مانند ایریدیوم و پلاتین، و موادی است که تحت فشار و دماهای بالا تشکیل شده اند، مانند میکروسفرول های مغناطیسی (قطرات فلزی خنک شده)، مذاب شیشه و نانوالماس.
محققان به‌ویژه به وجود کوارتز شوکه‌شده علاقه‌مند هستند که با الگوی خطوطی به نام لاملا نشان داده می‌شود که تنش آنقدر زیاد است که ساختار کریستالی کوارتز را که یک ماده بسیار سخت است، تغییر شکل دهد. این «کرم د لا کرم» شواهد برخورد کیهانی در دهانه‌های برخوردی وجود دارد، با این حال ثابت شده است که ارتباط کوارتز شوکه‌شده با فوران‌های هوای کیهانی چالش‌برانگیزتر است.
کنت توضیح داد: “در شکل شدید، مانند زمانی که یک سیارک به سطح زمین برخورد می کند، همه شکستگی ها بسیار موازی هستند.” در قلمرو انفجارهای کیهانی، متغیرهای مختلفی در قلمرو انفجارهای کیهانی وجود دارند. وقتی به آن فکر می کنید، فشارها و دمایی که باعث ایجاد این شکستگی ها می شود بسته به چگالی، زاویه ورود، ارتفاع ضربه و اندازه ضربه گیر متفاوت است.
آنچه ما پیدا کردیم – و این همان چیزی است که مشخصه لایه ضربه ای است که مرز دریاس جوان نامیده می شود – این است که اگرچه گاهی اوقات نمونه هایی از کوارتز شوکه شده سنتی با شکستگی های موازی را در دانه های کوارتز می بینیم، اما بیشتر دانه هایی را می بینیم که موازی نیستند.» این شکستگی ها در یک الگوی نامنظم و شبکه مانند از خطوط متقاطع، پرپیچ و خم و شکاف های سطحی و زیرسطحی دیده می شوند، برخلاف تغییر شکل های موازی و مسطح کوارتز شوکه شده مرتبط با ضربه که در دهانه ها یافت می شود. به گفته محققان، این تغییر شکل‌های زیر موازی و زیرسطحی تا حد زیادی به دلیل فشارهای نسبتاً کمتر ناشی از انفجارهایی است که در بالای زمین رخ می‌دهد، برخلاف ضربه‌هایی که با زمین تماس برقرار می‌کنند.
آنچه این رسوبات با کوارتز شوکه شده در محل های دهانه به اشتراک می گذارند، وجود سیلیس آمورف – شیشه ذوب شده – در این شکستگی ها است. و به گفته محققان، این شواهدی از ترکیب فشار و دمای بالا (بیشتر از 2000 درجه سانتیگراد) است که می تواند از یک انفجار هوای بولید در ارتفاع پایین ناشی شده باشد. به طور مشابه، دانه های کوارتز شکسته و شیشه ذوب در نمونه های امروزی بیشتری از انفجارهای بالای زمین، مانند سایت آزمایش بمب اتمی ترینیتی در نیومکزیکو، یافت شده است. این بمب تقریباً 20 کیلوتنی در بالای یک برج 30.5 متری (100 فوت) منفجر شد.
این دانه‌های کوارتز شوکه‌شده کم‌فشار به مجموعه رو به رشدی از پراکسی‌های ضربه می‌پیوندند که در مجموع یک مورد برای شکستگی ایجاد می‌کنند.
دنباله دار ذهنی که نه تنها باعث سوختگی گسترده شد، بلکه باعث تغییرات ناگهانی آب و هوایی شد که منجر به انقراض 35 جنس از مگافون ها در آمریکای شمالی، مانند ماموت ها و تنبل های غول پیکر زمینی شد و منجر به فروپاشی فرهنگ انسانی در حال شکوفایی به نام کلوویس شد.
کنت می‌گوید: طیف کاملی از کوارتزهای شوکه‌شده مختلف وجود دارد، بنابراین ما باید یک مورد کاملاً مستند بسازیم که آنها واقعاً برای تفسیر تأثیر کیهانی مهم هستند، حتی اگر منعکس کننده یک رویداد بزرگ سنتی تشکیل دهانه نباشند. اینها ناشی از انفجارهای هوای «تاچ داون» در ارتفاع پایین هستند که تقریباً به طور قطع با برخورد دنباله دار مرتبط است.
