ทุกคนรู้ว่าการโจมตีของดาวเคราะห์น้อยกำจัดไดโนเสาร์ใช่มั้ย มีหลักฐานมากมายแสดงให้เห็นว่าเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นกับชิกซูลุบมีผลกระทบร้ายแรงต่อไดโนเสาร์ แต่ภาพนั้นซับซ้อนกว่านั้นเล็กน้อย กิจกรรมภูเขาไฟที่รุนแรงอาจส่งผลให้สูญพันธุ์
ในตอนท้ายของยุคครีเทเชียสประมาณ 66 ล้านปีก่อนไดโนเสาร์สูญพันธุ์ไป ไม่ใช่แค่ไดโนเสาร์เท่านั้น ประมาณ 75% ของพืชและสัตว์สูญพันธุ์ไปหมดแล้ว ไดโนเสาร์นกรอดชีวิตมาได้
ในเวลาเดียวกันดาวเคราะห์น้อยหรือดาวหางขนาดใหญ่กระแทกเข้ากับคาบสมุทรยูคาทานของโลกในเม็กซิโกในปัจจุบัน เรียกว่าเหตุการณ์กระทบ Chicxulub มันทำให้ชั้นบรรยากาศเต็มไปด้วยไอน้ำและมีฝุ่นยาวนานโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากโครงสร้างและประเภทของหินที่ไซต์ผลกระทบ
มันง่ายที่จะสรุปว่า Chicxulub ทำให้เกิดการสูญพันธุ์ มีหลักฐานมากมายเกินกว่าไซต์ผลกระทบนั้น
ประการแรกการสูญพันธุ์นั้นถูกเรียกว่าการสูญพันธุ์ในยุคครีเทเชียส - พีลีโอซีน (การสูญพันธุ์ K-Pg) เพราะมันเป็นจุดสิ้นสุดของยุคครีเทเชียสและจุดเริ่มต้นของยุคพาลีโอจีน (เรียกอีกอย่างว่าการสูญพันธุ์ในยุคครีเทเชียส - ตติยภูมิ (การสูญพันธุ์ K-T)
บันทึกทางธรณีวิทยามีชั้นตะกอนจาก 66 ล้านปีก่อนเรียกว่าเขตแดน K-Pg ขอบเขต K-Pg มีอยู่ในหินทะเลและบกทั่วโลก มันมีอิริเดียมโลหะจำนวนมากซึ่งหายากบนโลก แต่มีดาวเคราะห์น้อยมากมาย บทสรุปก็คือผลกระทบของ Chicxulub แพร่กระจายอิริเดียมสู่ชั้นบรรยากาศทั่วโลกและถูกเก็บรักษาไว้ในธรณีวิทยาของโลกซึ่งเป็นปืนสูบบุหรี่สำหรับเหตุการณ์กระทบ
แต่มีหลักฐานเพิ่มขึ้นว่าการปะทุของภูเขาไฟทำให้เกิดการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่เมื่อ 66 ล้านปีก่อนและหลักฐานนั้นมาจากการก่อตัวของหินที่เรียกว่า Deccan Traps การศึกษาใหม่เสริมสร้างความเชื่อมโยงระหว่างการสูญพันธุ์ K-Pg และกิจกรรมภูเขาไฟที่ก่อให้เกิดกับดัก Deccan
Deccan Traps เป็นดินแดนในอินเดียที่รู้จักกันในชื่อจังหวัดที่เป็นหินอัคนีขนาดใหญ่ เป็นหนึ่งในภูเขาไฟที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก The Traps เป็นลาวาทุรกันดารหลายชั้นและทั้งหมดนี้รวมกันเป็นลาวาหนากว่า 2 กม. (1.2 ไมล์) Deccan Traps ครอบคลุมพื้นที่ 500,000 กม. ตาราง (200,000 mi. sq.) แต่ในครั้งเดียวพวกเขาครอบคลุมมากถึง 1.5 ล้านตารางกิโลเมตร (600,000 mi. sq.) ปริมาตรของลาวาคือ 1 ล้านลูกบาศก์กิโลเมตร (200,000 ลูกบาศก์ไมล์)
ชื่อ "กับดัก" มาจากคำภาษาสวีเดนว่า "trappa" ซึ่งหมายถึงบันได มันหมายถึงโครงสร้างเหมือนขั้นตอนในภูมิทัศน์ของภูมิภาค
มีกับดักเหล่านี้มากกว่าหิน ปริมาณของภูเขาไฟที่ต้องใช้ในการสร้าง Deccan Trap จะทำให้ชั้นบรรยากาศปนเปื้อนด้วยก๊าซพิษ ตอนนี้นักธรณีวิทยาสองคนจากมหาวิทยาลัยพรินซ์ตันได้เชื่อมโยงที่แข็งแกร่งระหว่าง Deccan Traps และ K-Pg Extinction กับระยะเวลาความละเอียดสูงครั้งแรกสำหรับการปะทุที่สร้าง Deccan Traps ของอินเดีย การวิจัยของพวกเขาปรากฏในวารสาร Science ฉบับที่ 22 กุมภาพันธ์
นักวิทยาศาสตร์สองคนคือ Blair Schoene และ Gerta Keller ทั้งสองแห่งมหาวิทยาลัยปรินซ์ตัน พวกเขานำทีมระหว่างประเทศสำหรับการศึกษานี้ซึ่งพยายามตรวจสอบชั้นของ Deccan Traps ที่แม่นยำกว่าที่เคยเป็นมา
“ ทุกคนเคยได้ยินว่าไดโนเสาร์ตายจากการที่ดาวเคราะห์น้อยชนโลก” Schoene ศาสตราจารย์ด้านธรณีศาสตร์กล่าว “ สิ่งที่หลายคนไม่เข้าใจก็คือมีการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในช่วง 500 ล้านปีที่ผ่านมาและอีกหลายคนใกล้เคียงกับการปะทุของภูเขาไฟขนาดใหญ่” จากภูเขาไฟขนาดใหญ่ที่รู้จักกันในชื่อ
นี่ไม่ใช่ครั้งแรกที่กับดักมีส่วนเกี่ยวข้องในการสูญพันธุ์ K-Pg แต่ความแม่นยำในการศึกษาใหม่นี้เป็นจุดเริ่มต้น
ความพยายามในการก่อตัวทางธรณีวิทยาในปัจจุบันเรียกว่าธรณีธรณีวิทยา Geochronology ใช้คุณลักษณะที่เป็นธรรมชาติของหินเพื่อค้นหาอายุของพวกมันโดยปกติจะขึ้นอยู่กับอัตราส่วนไอโซโทปและการสลายตัวของสารกัมมันตรังสี
เทคนิคธรณีที่มีชื่อเสียงที่สุดซึ่งมักเรียกกันว่าการออกเดทด้วยคาร์บอนใช้อัตราการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีคาร์บอน -14 เพื่อค้นหาอายุฟอสซิล แต่การหาคู่คาร์บอนนั้นใช้สำหรับเนื้อเยื่อสิ่งมีชีวิตที่มีอายุเพียงไม่กี่พันปีเท่านั้นซึ่งมีประโยชน์สำหรับนักโบราณคดี แต่ไม่ใช่สำหรับหินบะซอลต์อายุ 66 ล้านปี
สำหรับหินจากช่วงเวลาที่มีการสูญพันธุ์จำนวนมากนักธรณีวิทยามีวัสดุกัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติให้เลือกน้อย geochronology ของยูเรเนียม - ตะกั่วให้อายุที่แม่นยำมาก แต่แร่ธาตุที่ประกอบด้วยยูเรเนียมไม่ค่อยเกิดขึ้นในหินบะซอลต์ซึ่งเป็นหินที่ทำให้เกิดการไหลของลาวาขนาดใหญ่ที่กับดัก Deccan เพทายที่ใช้ยูเรเนียมเป็นอีกวิธีหนึ่งในการออกหาหินโบราณ แต่พบได้บ่อยกว่าในการปะทุระเบิดจากภูเขาไฟประเภทภูเขาไฟเซนต์เฮเลนส์ซึ่งมีสารเคมีที่อุดมด้วยซิลิกามากขึ้น
ด้วยข้อ จำกัด ในการออกเดทเหล่านี้ในใจทีมนักวิทยาศาสตร์จึงระมัดระวังในการทำนายความสำเร็จ พวกเขาไม่เคยคาดหวังว่าการเดินทางไป Deccan Traps ครั้งแรกของพวกเขาจะให้ผลลัพธ์ที่พวกเขาทำ
“ ฉันไม่คิดว่าพวกเราคนใดคาดหวังว่าการเดินทางครั้งแรกของเราไปที่ Deccan Traps จะนำไปสู่ประเภทของชุดข้อมูลที่เราสามารถผลิตได้” Mike Eddy แห่ง Class of 2011 กล่าวในขณะนี้ผู้ร่วมงานวิจัยระดับปริญญาเอกสาขาธรณีศาสตร์ และผู้เขียนร่วมใน วิทยาศาสตร์ กระดาษ.
แต่พวกเขาโชคดี
ในช่วงสองสามวันแรกของพวกเขาที่ Deccan Traps นักวิทยาศาสตร์ได้รวบรวมตัวอย่างของสิ่งที่เรียกว่า basalts ที่มีเนื้อหยาบ หินบะซอลต์เป็นหินภูเขาไฟที่พบมากที่สุดบนโลก พวกเขากำลังมองหาตัวอย่างที่มีแร่ธาตุที่มีแบริ่งยูเรเนียมเนื่องจากการสลายตัวของสารกัมมันตรังสีของยูเรเนียมเป็นวิธีมาตรฐานหนึ่งในธรณีธรณีวิทยา ตอนแรกพวกเขาไม่พบเพราะหินเหล่านี้หายากในการก่อตัวเช่นกับดักข่านและพบมากในเถ้าภูเขาไฟ
แต่หลังจากนั้นไม่กี่วันพวกเขาก็พบว่ามีก้อนหินที่อุดมด้วยซิลิกาที่พวกเขาต้องการ
“ ในช่วงสัปดาห์แรกของเราในอินเดียเราพบเตียงเถ้าซิลิกาสูงระหว่างกระแสหินบะซอลต์สองก้อนและทำให้เกียร์ของเราหมุนได้” เอ็ดดี้กล่าว นักวิจัยรู้ว่าเถ้าภูเขาไฟที่อุดมด้วยซิลิกาสามารถบรรจุผลึกเพทายเล็ก ๆ ที่รักษายูเรเนียมกัมมันตรังสีได้อย่างง่ายดาย “ การค้นพบที่แท้จริงเกิดขึ้นในอีกวันหรือสองวันต่อมาเมื่อแบลร์ตระหนักว่าดินฟอสซิลอาจเก็บขี้เถ้าประเภทนี้ในปริมาณเล็กน้อย” เอ็ดดี้กล่าว
ดังนั้นทีมจึงเปลี่ยนโฟกัสของพวกเขา แต่พวกเขาค้นหาการสะสมของเถ้าระหว่างกระแสหินบะซอลต์โดยมองหายูเรเนียมกัมมันตภาพรังสีภายในเพทายที่มีอยู่ในเถ้า ยูเรเนียมทำจากเพทายและด้วยเหตุนี้ชั้นขี้เถ้าจึงเป็นเรื่องง่าย โดยการออกเดทชั้นขี้เถ้าด้านบนและด้านล่างลาวาไหลพวกเขาสามารถนัดลาวาได้อย่างแม่นยำมากขึ้นและวันที่เกิดการปะทุ
ทีมใช้เวลาสามฤดูกาลสนามที่จังหวัด Deccan และส่งตัวอย่างจาก 141 ไซต์กลับไปที่ห้องทดลองที่ Princeton ตัวอย่าง 24 ตัวอย่างเป็นสิ่งที่ทีมต้องการ: คริสตัลเพทายที่มียูเรเนียมเป็นองค์ประกอบ การวิเคราะห์ตัวอย่างแสดงให้เห็นว่า Deccan Traps นั้นถูกสร้างขึ้นโดยพัลส์การระเบิดสี่แบบที่แตกต่างกัน และการสะกดคำสะกดสำหรับไดโนเสาร์และแต่ละส่วนของสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ บนโลกในเวลา
ทุกครั้งที่ภูเขาไฟระเบิดมันจะเปลี่ยนบรรยากาศ ปริมาณซัลเฟอร์และคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมหาศาลถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศจากการกักเก็บระยะยาวในหิน ซัลเฟอร์มีผลทำให้ความเย็นในระยะสั้นในชั้นบรรยากาศในขณะที่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มีผลต่อความร้อนในระยะยาว ทั้งสองรวมกันสามารถนำไปสู่การแปรปรวนของสภาพภูมิอากาศในป่า
“ สิ่งเหล่านี้สามารถนำไปสู่การแปรปรวนของสภาพอากาศในช่วงเวลาที่อบอุ่นและหนาวเย็นซึ่งทำให้มันยากสำหรับชีวิตบนโลก” Schoene กล่าว แต่หากต้องการทราบให้ชัดเจนยิ่งขึ้นว่าการปะทุเหล่านี้จะส่งผลกระทบต่อชีวิตบนโลกพวกเขาได้อย่างไร ปริมาณมวลของ CO2 จะมีผลแตกต่างกันมากหากฉีดเข้าไปในชั้นบรรยากาศในหนึ่งร้อยปีกว่าถ้าใช้เวลาหนึ่งล้านปีในการฉีด
จากการปะทุของชีพจรทั้งสี่ที่นักวิทยาศาสตร์ระบุว่าพวกเขาสองคนเกิดขึ้นก่อนการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ ที่สองของทั้งสองเริ่มเพียงหมื่นปีก่อนที่ผลกระทบ Chicxulub ซึ่งเกือบจะในเวลาเดียวกันในแง่ทางธรณีวิทยา “ พัลสองครั้งแรก…สอดคล้องกับช่วงเวลาหนึ่งที่สภาพอากาศแปรปรวนจากความเย็นเป็นความร้อนความเย็นความหนาวความร้อนอีกครั้งและนักวิทยาศาสตร์หลายคนคิดว่าสิ่งนี้บ่งชี้ว่าการหยุดชะงักครั้งแรกของสภาพอากาศนั้นอาจทำให้เกิดการสูญพันธุ์ “ ข้อมูลของเราแสดงให้เห็นว่าบางทีชีพจรที่สองอาจมีบทบาทสำคัญในการสูญพันธุ์เพราะมันเกิดขึ้นก่อนหน้านี้”
Gerta Keller กล่าวว่า“ ภูเขาไฟที่ปะทุเป็นสาเหตุของการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่สุดของไดโนเสาร์ “ ผลกระทบของ Chicxulub อาจส่งผลต่อการตายของพวกเขาแม้ว่าจะต้องคำนึงถึงเวลาและผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมจากผลกระทบนี้ "
การศึกษาล่าสุดอีกฉบับหนึ่งที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science ฉบับเดียวกันใช้วิธีที่แตกต่างกันในการเดทกับดัก Deccan และเกิดวันที่แตกต่างกัน การศึกษาครั้งนี้ได้ข้อสรุปว่ามีสี่ภูเขาไฟที่แตกต่างกันซึ่งการศึกษาของพรินซ์ตันระบุและมากกว่า 90% ของปริมาณดักแคปที่ปะทุขึ้นในเวลาน้อยกว่า 1 ล้านปี นอกจากนี้ยังสรุปว่าประมาณ 75% ของมันเกิดขึ้นหลังจากการสูญพันธุ์ K-Pg และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในตอนท้ายของยุคครีเทเชียสใกล้เคียงกับขั้นตอนการปะทุที่เล็กที่สุดของ Deccan Traps ถ้าเป็นเช่นนั้น Deccan Trap จะไม่ทำให้เกิดการสูญพันธุ์
นักวิทยาศาสตร์คนอื่นตระหนักถึงธรรมชาติของผลกระทบเมื่อเทียบกับการถกเถียงกันว่าการศึกษาครั้งนี้เป็นส่วนหนึ่งของภูเขาไฟมีความรอบคอบในข้อสรุปของพวกเขา
“ โดยทั่วไปแล้วฉันคิดว่าบทความนี้มีความสำคัญและน่าสนใจ” พินเชลลีฮัลผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านธรณีวิทยาและธรณีฟิสิกส์ของเยลที่ไม่ได้มีส่วนเกี่ยวข้องในการวิจัยนี้และผู้โต้แย้งกับบทบาทของภูเขาไฟในการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ “ กระดาษเป็นความก้าวหน้าครั้งใหญ่ในการกำหนดเวลาการปะทุของ [Deccan Traps] แต่วิธีการที่เกี่ยวข้องกับช่วงเวลาของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกยังเป็นคำถามสำคัญที่ต้องได้รับการแก้ไขเพื่อให้เข้าใจอย่างชัดเจนว่าบทบาทของภูเขาไฟ
ไม่ค่อยมีใครที่การศึกษาหนึ่งในการศึกษาระยะยาวทำให้เกิดการถกเถียงทางวิทยาศาสตร์เข้านอนและสิ่งนี้ก็ไม่แตกต่างกัน วิทยาศาสตร์ก้าวหน้าไปเรื่อย ๆ ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์ทำการวัดสิ่งต่าง ๆ ได้ดีขึ้นและเมื่อคิดถึงพวกมัน นี่จะไม่ใช่จุดสิ้นสุดของการอภิปราย
อาจเป็นได้ว่าการชกหนึ่งหรือสองครั้งนั้นทำให้ K-Pg สูญพันธุ์ ไดโนเสาร์อาจถูกกระแทกโดยผลกระทบของ Chicxulub และเมื่อพวกเขากลับขึ้นไปจากนั้นก็ล้มลงด้วยภูเขาไฟ หรืออาจซับซ้อนกว่านั้นอีก
จากการศึกษาในปี 2559 แสดงให้เห็นว่าไดโนเสาร์สายพันธุ์นี้สูญพันธุ์ไปแล้วหลายล้านปีก่อนการสูญพันธุ์ K-Pg และสัตว์สายพันธุ์ใหม่ที่ไม่ปรากฏมาแทนที่พวกมัน ในเวลาเดียวกันสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีความหลากหลายมากขึ้นและอาจอยู่ในตำแหน่งที่ดีขึ้นในการปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟและผลกระทบของ Chicxulub บางทีวิวัฒนาการไดโนเสาร์ก็วิ่งไปตามเส้นทางของพวกเขาและผลกระทบและภูเขาไฟก็เป็นแค่เครื่องหมายอัศเจรีย์
และบางทีเราอาจไม่มีทางรู้แน่
แหล่งที่มา:
- แถลงข่าว: ภูเขาไฟระเบิดไดโนเสาร์หรือไม่? หลักฐานใหม่ชี้ไปที่ ‘อาจ
- รายงานการวิจัย: ข้อ จำกัด ของ U-Pb ในการปะทุของดัก Deccan ในการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในยุคครีเทเชียส
- รายงานการวิจัย: จังหวะการปะทุของภูเขาไฟดีแคนที่สัมพันธ์กับขอบเขตของยุคครีเทเชียส - พาเลโอซีน
- บทความวิจัย: ไดโนเสาร์ลดลงหลายสิบล้านปีก่อนการสูญพันธุ์ครั้งสุดท้าย
