Alvarez hipotezi

Luis, solda ve oğlu Walter Alvarez, sağda, Gubbio, İtalya'daki K-T Sınırında, 1981

Alvarez hipotezi, Kretase-Paleojen yok oluşu sırasında, kuş olmayan dinozorların ve diğer birçok canlının kitlesel yok oluşunun, Dünya üzerindeki büyük bir asteroidin çarpmasından kaynaklandığını öne sürüyor. 2013'ten önce, bu olayın genellikle yaklaşık 65 milyon yıl önce gerçekleştiği belirtildi, ancak Renne ve arkadaşları (2013) 66 milyon yıl olarak güncellenmiş bir değer verdi. Kanıtlar, asteroitin Meksika, Chicxulub'daki Yucatán Yarımadası'na düştüğünü gösteriyor. Hipotez, adını ilk kez 1980'de öneren bilim adamları Luis ve Walter Alvarez'den oluşan baba-oğul ekibinden almıştır. Kısa bir süre sonra ve bağımsız olarak, aynı şey Hollandalı paleontolog Jan Smit tarafından önerildi.

Mart 2010'da, uluslararası bir bilim adamları paneli, yok oluşun nedeni olarak asteroit hipotezini, özellikle de Chicxulub etkisini onayladı. 41 bilim adamından oluşan bir ekip, 20 yıllık bilimsel literatürü gözden geçirdi ve böylece büyük volkanizma gibi diğer teorileri de eledi. 10–15 km çapında olduğunu belirledikleri bir gök taşı Chicxulub'da yeryüzüne çarptı. Karşılaştırma için, Mars uydusu Phobos'un çapı 22 kilometre (14 mi) ve Everest Dağı 9 kilometre (5,6 mi) biraz altında. Çarpışma 100,000,000 megaton TNT (4.2×10²³ J) ile aynı enerjiyi açığa çıkarırdı. Hiroşima ve Nagazaki'ye atılan atom bombalarının enerjisinin bir milyar katından fazla.

Kraterin tepe halkasına 2016 yılında yapılan bir sondaj projesi, hipotezi güçlü bir şekilde destekledi ve o ana kadar belirsiz olan çeşitli konuları doğruladı. Bunlar arasında, tepe halkasının şoklanmış, ergimiş ve dakikalar içinde yüzeye fırlatılmış tipik deniz tabanı kayasındansa granitten (yerin derinliklerinde bulunan bir kaya) oluşması ve hemen sonrasındaki kum çökellerinden dolayı muazzam deniz suyu hareketinin kanıtını içeriyordu. En önemlisi, çekirdekler ayrıca, çarpışmada buharlaşıp atmosfere bir aerosol olarak dağılmış sülfatı içeren bir kaya olan alçıtaşının kraterde neredeyse tamamen bulunmadığını gösterdi; iklim ve besin zincirinde çarpma ve küresel uzun dönemli etkilerin arasındaki olası bağın varlığını doğruladı.

Tarih

1980 yılında, Nobel ödüllü fizikçi Luis Alvarez, oğlu jeolog Walter Alvarez ve kimyagerler Frank Asaro ve Helen Vaughn Michel liderliğindeki bir araştırma ekibi, tüm dünyada Kretase-Paleojen sınırında (K- Pg sınırı eskiden Kretase-Tersiyer veya K-T sınırı olarak adlandırılan) bulunan çökel tabakaların normalden yüzlerce kat daha fazla iridyum konsantrasyonu içerdiğini keşfetti.

Daha önce, 1953 tarihli bir yayında, jeologlar Allan O. Kelly ve Frank Dachille, bir veya daha fazla dev asteroitin Dünya'yı etkileyerek ekseninde açısal bir kaymaya, küresel sellere, yangın fırtınalarına, atmosferik tıkanmaya ve dinozorların yok olmasına neden olduğunu öne süren küresel jeolojik kanıtları analiz ettiler. Bir çarpma olayının olasılığı hakkında daha önce başka iddialar vardı, ancak bunları doğrulayan güçlü kanıtlar yoktu.

Kanıt

Alvarez ekibi hipotezini geliştirdiğinde çarpmanın yeri bilinmiyordu, ancak daha sonra bilim adamları Yucatán Yarımadası'ndaki Chicxulub Kraterini keşfettiler ve şimdi olası çarpma bölgesi olarak kabul ediliyor.

Alberta, Drumheller yakınlarındaki çorak araziler, burada erozyon K-Pg sınırını açığa çıkardı.

Berkeley Jeokronoloji Merkezi'nden Paul Renne , Ar-Ar tarihlendirmesine göre asteroit olayının tarihinin 66.038.000 yıl önce, artı veya eksi 11.000 yıl olduğunu bildirdi. Ayrıca, dinozorların kitlesel yok oluşunun bu tarihten sonra 33.000 yıl içinde olduğunu öne sürüyor.

Nisan 2019'da, PNAS'ta, yazarların asteroit çarpışmasından sonraki "püskürük birikimi ve fauna toplu yok oluşu dahil" olayların "çarpma sonrası anlık görüntüsünü" sağladığını söylediği Kuzey Dakota'daki bir fosil sahasından elde edilen kanıtları açıklayan bir makale yayınlandı. Ekip, çevreye saçılan tektitlerin bölgedeki kehribarda bulunduğunu ve ayrıca fosil balıkların yaklaşık yüzde 50'sinin solungaçlarına gömüldüğünü buldu. Ayrıca iridyum izleri de bulabildiler. Walter Alvarez'in de aralarında bulunduğu yazarlar, 10 veya 11 büyüklüğünde bir depreme eşdeğer olan çarpma şokunun, çarpmadan saatler veya dakikalar sonra bölgeye ulaşmış olabilecek seşlere, göllerde, koylarda veya körfezlerde salınımlı su hareketleri, yol açmış olabileceğini öne sürüyorlar. Bu, organizmaların kalın bir tortu tabakasının altına hızla gömülmesine yol açacaktı. Kansas Üniversitesi'nden ortak yazar David Burnham'ın "Ezilmediler, bu neredeyse bir sıvı gibi çöken ve sonra beton gibi yerleşen bir çığ gibi. O suyun şiddeti yüzünden bir anda öldüler. Ağaca çarpıp ikiye ayrılan bir balığımız var." dedi.

2022'de yayınlanan fosilleşmiş balık kemikleri üzerine yapılan yüksek çözünürlüklü bir araştırmaya göre, Kuzey Yarımküre ilk baharında Kretase-Paleojen kitlesel yok oluşu yaşandı.

Eleştiri

Alvarez hipotezinin önde gelen eleştirmenlerinden biri, daha aşamalı bir yok oluşun olası bir nedeni olarak Dekkan Kapanları volkanizmasına odaklanan Gerta Keller'dir.

2016 Chicxulub krateri sondaj projesi

2016 yılında bilimsel bir sondaj projesi, çarpmanın kendisinden kaya çekirdeği örnekleri elde etmek için Chicxulub darbe kraterinin tepe halkasının derinliklerine kadar delgi yaptı. Keşiflerin, hem çarpma krateri hem de etkileri ile ilgili mevcut teorileri doğruladığı yaygın olarak görüldü. Tepe halkasını oluşturan kayanın muazzam basınçlara ve kuvvetlere maruz kaldığını ve muazzam ısıyla ergitildiğini ve muazzam basınçla şoklanarak olağan durumundan birkaç dakika içinde bugünkü haline geldiğini doğruladılar. Tepe halkasının granitten yapılmış olması da önemliydi, çünkü granit deniz tabanındaki tortularda bulunan bir kaya değildir, yerkürenin çok derinlerinde oluşur ve burada çarpışmanın yoğun basıncıyla yüzeye püskürtülmüştü. Genellikle bölgenin sığ deniz yatağında bulunan sülfat içeren bir kayaç olan jips neredeyse tamamen ortadan kaldırıldı ve bu nedenle hemen tamamen buharlaşarak atmosfere karışmış olsa gerekti ve olayı hemen ardından doğrudan tepe halkasının üzerinde dane boyutuna göre ayrılmış bilinen en büyük kum tabakasını bırakmaya yetecek kadar büyük bir megatsunami (büyük bir deniz suyu hareketi) izledi.

Bunlar; çarpma etkeninin, 120 millik bir tepe halkası oluşturacak, temel graniti eritecek, şok edecek ve yer kabuğunun derinlerinde orta kabuktan fırlatacak, kocaman su hareketleri yaratacak ve çok büyük miktarda buharlaşmış kaya ve sülfatların atmosfere karışması ve burada uzun süre kalıcı olmalarını sağlayacak kadar büyük olduğu hipotezini güçlü bir şekilde desteklemektedir. Toz ve sülfatların bu küresel dağılımı, dünya çapında iklim üzerinde ani ve yıkıcı bir etkiye, büyük sıcaklık düşüşlerine yol açacak ve besin zincirini harap edecekti.