シミュレーションは、「恐竜」小惑星の入射角を計算するのに役立ちました

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ビデオ: 恐竜が絶滅した10分後に起こったこと 2023, 1月
シミュレーションは、「恐竜」小惑星の入射角を計算するのに役立ちました
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Anonim
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チクシュルーブクレーター付近の重力異常の地図。白い線は海岸線を示しています。色付きの円は、クレーター、ピークリング、およびマントル隆起の中心を示します。白い三角形は遠征364掘削サイトを示します

科学者たちは、ユカタン半島でチクシュルーブ衝突クレーターを形成した小惑星の落下をモデル化し、それが地球の表面に対して45〜60度の角度で落下したことを発見しました。このような入射角では、最大量の硫黄と二酸化炭素が大気中に放出され、地球上で重大な気候変動を引き起こす可能性があります。したがって、得られた結果は、白亜紀-古第三紀の大量絶滅につながったのは小惑星の落下であったという事実を支持する別の議論かもしれない、と科学者たちはネイチャーコミュニケーションズに書いています。

ユカタン半島にあるチクシュルーブ衝突クレーターは、直径10〜80 kmの小惑星が落下したことにより、約6,600万年前に形成されました。火口の直径は約150kmで、地球上で2番目に大きく、ピークリングを備えた唯一の火口です。火口の内側にあり、その中心を囲む円形の構造です。

クレーターのほとんどは堆積岩の下にあるため、地球物理学的データの研究のおかげで比較的最近(1978年)に発見されました。地球の表面でのそのような大きな物体の落下は、気候と生命に壊滅的な結果をもたらすはずであり、クレーターの年齢と白亜紀-古第三紀の大量絶滅の時期とのほぼ一致は、それが絶滅に至った小惑星の落下。

インペリアルカレッジロンドンのガレスS.コリンズ教授が率いる科学者たちは、チクシュルーブ小惑星の落下をシミュレートしました。これを行うために、彼らはクレーター領域の重力異常に関するデータと、国際海洋発見プログラムの遠征364からのデータを使用しました。このプログラムは、この領域の海底から1.3km以上の深さまで研究を掘削しました。クレーターのピークリング。

シミュレーションでは、研究者は衝突と火口のプロセスの物理学を計算するために開発されたプログラムを使用しました。小惑星は花崗岩の球としてモデル化され、それが落下した場所は、地殻の厚さが33kmの複数の層からなる平らな表面としてモデル化されました。小惑星の軌道は、4つの角度(90、60、45、および30度)で落下するようにモデル化され、結果として生じるクレーターのターゲット半径を維持するために、衝突角度の減少とともに体の直径が増加します。

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衝突の瞬間から5分以内のクレーター進化の数値シミュレーションの結果。落下する物体の直径は17キロメートル、移動速度は毎秒12キロメートルです。堆積岩は薄茶色、灰色は地殻、濃い灰色はマントル、赤は衝突により溶けた物質です。

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衝突の瞬間から5分以内のクレーター進化の数値シミュレーションの結果。落下する物体の直径は17キロメートル、移動速度は毎秒12キロメートルです。堆積岩は薄茶色、灰色は地殻、濃い灰色はマントル、赤は衝突により溶けた物質です。

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衝突の瞬間から5分以内のクレーター進化の数値シミュレーションの結果。落下する物体の直径は17キロメートル、移動速度は毎秒12キロメートルです。堆積岩は薄茶色、灰色は地殻、濃い灰色はマントル、赤は衝突により溶けた物質です。

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衝突の瞬間から5分以内のクレーター進化の数値シミュレーションの結果。落下する物体の直径は17キロメートル、移動速度は毎秒12キロメートルです。堆積岩は薄茶色、灰色は地殻、濃い灰色はマントル、赤は衝突により溶けた物質です。

シミュレーションをチクシュルーブ地域で実際に観測された地質学的特徴と比較するための主な基準は、クレーターの幾何学的中心、ピークリング、および30km下にある密なマントル岩の隆起の3つの中心の相対位置の評価でした。水面。実際のクレーターでは、これらの3つのポイントは実質的に同じ線上にあり、北東から南西の方向に伸びています。一方、クレーターの中心は、マントル隆起の中心とピークリングの間にあります。

その結果、60度の傾斜と北東の傾斜モデルは、観測された地質学的特徴に最もよく似ていました。 45度の入射角モデルは、マントル隆起の中心の変位が少ないことを示しましたが、クレーターの直径とその要素の位置を決定する際の不正確さに関連する誤差の範囲内でもありました。火口周辺の岩石の衝突中に溶融した噴出物の多かれ少なかれ対称的な分布は、モデリングで得られた、落下した物体の軌道の急な傾斜とも一致しています。

衝突が発生する角度は、爆発の結果として蒸発する堆積岩の質量に直接影響します。以前に発表された計算によると、30度から60度の範囲の衝突角度は、地球の気候に最も深刻な変化をもたらします。この場合、落下した物体の単位質量あたりの大気中に放出される硫黄と二酸化炭素の量は、垂直衝撃の場合の2〜3倍であり、穏やかな角度のシナリオよりも1桁高くなります。発生率(15度)。モデルによるチクシュルーブ小惑星の入射角は45〜60度であるため、このイベントは実際に硫黄と二酸化炭素の最大の放出につながりました。これは、白亜紀-古第三紀の絶滅につながる重要な要因となったのはチクシュルーブ小惑星であったという事実を支持する別の議論かもしれません。

チクシュルーブクレーターを形成した出来事は地球の気候に重大な影響を及ぼし、それに伴う白亜紀-古生物の絶滅は哺乳類を含む多くの種の絶滅につながり、科学者によるとその存在が脅かされていました。しかし、小惑星だけが種の大量絶滅につながる可能性があるだけではありません。私たちの時代では、環境への人間の影響により、最大100万種が絶滅の危機に瀕しています。

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