Jak byl objeven kráter Chicxulub (první část)

…aneb Historie pátrání po „ground zero“ vymírání na konci křídy

Koncem 80. let minulého století byla srážka Země s relativně velkou planetkou na konci křídy brána jako nezpochybnitelný fakt. Alvarezův tým již roku 1980 na základě množství rozptýleného iridia spočítal, že těleso muselo mít průměr asi 10 (respektive 6 až 14) kilometrů.[1] Po jeho dopadu tak musel podle fyzikálních propočtů a modelování velkých impaktů vzniknout obří kráter o průměru téměř 200 kilometrů. Při výpočtu těchto rozměrů vycházeli vědci i z provedených experimentů s vysokorychlostním vystřelováním nábojů do simulovaného povrchu a později i z přesných počítačových modelů, které ukazují, že velký impaktní kráter mívá obvykle 15 až 20krát větší průměr než samotný impaktor.[2] Zbývalo jej tedy najít. Tak velký povrchový objekt by samozřejmě měl být dobře rozpoznatelný, pokud ještě nebyl pohřben do velké hloubky nebo zcela zničen neúprosně probíhající tektonickou aktivitou. Bohužel v době publikování Alvarezovy teorie nebyly žádné velké krátery o stáří kolem 65 milionů let známé. Tak velké krátery jsou v geologicky relativně nedávné době velmi vzácné. Jedním z největších impaktních kráterů ve sluneční soustavě, vzniklých za posledních 500 milionů let, je zřejmě impaktní kráter Mead na Venuši. Ten dosahuje průměru asi 280 kilometrů a je největším známým kráterem na naší sousední planetě.[3] Na Zemi ale nic tak velkého z doby končících druhohor nebylo známo. To byl pro impaktisty nepříjemný problém, protože fakt absence kráteru toho správného stáří a velikosti umožňoval vulkanistům a dalším odpůrcům myšlenky drtivého dopadu na konci křídy stále proti této teorii úspěšně a sebejistě vystupovat. „Pokud na konci křídy dopadlo obří těleso z kosmu, pak kde je ten váš gigantický kráter?“ Takovou otázku odpůrci teorie kladli stále dokola. A bylo skutečně nezbytné najít na ni odpověď.

———

An image of a boardwalk over a body of water. A sign says "Chicxulub Puerto Mexico"

Pohled na vody Mexického zálivu z pobřeží přístavního městečka Chicxulub Puerto. Až do začátku 90. let minulého století nebylo známé, že právě zde se nachází pohřbený kráter po dopadu planetky z konce křídy. Kredit: LawrieM; Wikipedia (CC BY-SA 4.0)

———

V průběhu doby objevili zejména kanadští a sovětští geologové množství kráterů, u nichž byl potvrzen impaktní (a zároveň zavrhnut vulkanický) původ. V roce 1982 pak publikoval kanadský geolog Richard Grieve přehledný seznam všech v té době známých impaktních kráterů na Zemi.[4] Walter Alvarez jej studoval s velkou pečlivostí a takřka úzkostlivě zkoumal, zda by některá z uvedených struktur nemohla alespoň přibližně odpovídat předpokládanému astroblému z konce křídy. Výsledek jej ale zklamal, protože z trojice kandidátů, kteří jediní odpovídali velikostí, neměl ani jeden správný věk. Geologickým stářím odpovídající krátery pak byly zase naopak příliš malé oproti teoretickým předpokladům. Neexistovala přitom žádná jistota, že kráter bude vůbec možné objevit, protože mohl být již dávno zničen erozivními pochody nebo tektonickou činností (zejména pokud dopad směřoval do oceánu). Vzhledem k rozloze oceánů byla statistická pravděpodobnost kolem 70 %, že právě tam asteroid zamířil. A v tom případě byla šance na objev kráteru poměrně malá. Aby jej vůbec bylo možno najít, musel by se zachovat ještě v poměrně dobrém stavu, což by bylo po desítkách milionů let času dosti neobvyklé. I tak byste ale potřebovali velmi vyspělou techniku pro geofyzikální průzkum mořského dna, přičemž ty nejlepší údaje s dostatečným rozlišením patřily tehdy armádním složkám a byly proto obvykle drženy v tajnosti. Pokud by se dopad odehrál v blízkosti pobřeží některého z kontinentů, byl by zase kráter pravděpodobně zakryt velmi silnou vrstvou sedimentu a byl by tedy problém jej s jistotou identifikovat. V blízkosti pólů by dnes již mohl být zcela zakryt ledovcem. V nejhorším případě pak hrozilo, že se kráter mohl pomalým posouváním po tektonické desce dostat až k subdukční zóně, tedy místu, kde se jedna deska podsouvá pod druhou a veškeré povrchové útvary jsou zcela zničeny v horní části zemského pláště. V takovém případě bychom neměli žádnou naději kráter najít – byl by už navždy ztracen i se svým dávným tajemstvím. Nejen Walter Alvarez doufal, že se tato eventualita nenaplní.

———

Jedním ze způsobů jak stanovit možnou polohu kráteru mohl být výzkum tloušťky jílové vrstvičky K-Pg v různých lokalitách. Pokud by na lokalitách v jednom směru byla znatelně výraznější, mohlo by to naznačovat větší blízkost tohoto místa k původnímu kráteru, tedy k místu dopadu. Tato myšlenka se ale bohužel nesetkala s úspěchem. Mocnost oné iridiem obohacené vrstvičky byla totiž na různých místech světa téměř stejná, nikde nebyla natolik výrazná, aby bylo možné jednoznačně stanovit pravděpodobný směr ke kráteru. Jedinou možnou stopu zanechala vrstvička v Montaně na úpatí Skalistých hor, kde byla její šířka přece jen znatelně větší. V průměru zde měla asi dva centimetry (oproti běžnému jednomu)[5] a navíc se jakoby dělila na dvě podvrstvy: jednu s obsahem iridia a spinelidů a druhou s hrubším materiálem a zrny šokového křemene. A tato zrna se rovněž jevila jako větší než ta z jiných lokalit. Ona dvojitá vrstva, odpovídající zřejmě dvěma trajektoriím vyvrženého materiálu při dopadu, byla známá pouze z lokalit v Severní Americe. Netrvalo proto dlouho a objevily se hlasy, že kráter se možná nachází někde na území Severní Ameriky nebo v jeho relativně blízkém okolí. Konstatovali také, že uniformní šířka „horní“ jílové vrstvičky (2-4 mm) odpovídá velmi rychlé události, nezávislé na běžném sedimentačním procesu. K jejímu uložení došlo podle odhadů za pouhé dva až tři měsíce.[6] Vědci se při snaze o lokalizaci kráteru dále zaměřili i na mineralogická a geochemická vodítka, která jim mohla pomoci. Předpokládali, že pokud budou vyvržené horniny z impaktu obsahovat spíše kyselé křemičitany s prvky draslíkem a sodíkem, pak šlo nejspíš o dopad na pevninu, pokud v nich bude obsažen spíše vápník a hořčík, pak šlo s největší pravděpodobností o dopad do otevřeného oceánu. Jenže tato interpretace badatele zpočátku svedla na špatnou cestu. Jakoby se kráter sám ještě nechtěl vydat do rukou vědy a hrál s výzkumníky nadále únavnou hru na schovávanou.

———

Některé mikrosférule[7] ve vrstvě K-Pg měly chemické složení bazaltů[8], tedy hornin typických pro oceánskou kůru. Na druhou stranu vědci objevili také velké množství kyselých křemičitanových minerálů, zejména „šokový“ křemen a sanidin, což je běžná vysokoteplotní varianta draselného živce.[9] Tato zjištění byla tedy ve zdánlivém rozporu. Existovala v podstatě jen dvě možná vysvětlení. Prvním bylo, že se na konci křídy odehrála celá série impaktů roztříštěného asteroidu nebo kometárního jádra, z nichž některé se odehrály v oceánu a jiné na pevnině. Druhou variantou bylo, že se asteroid „trefil“ na mořem zalitý kontinentální šelf[10], tedy na jakousi hranici mezi oceánskou a kontinentální kůrou. Vzhledem k malé rozloze tohoto typu terénu ale nebyla druhá varianta zprvu příliš pravděpodobná. Každopádně se brzy ustálilo domnění, že dopad se odehrál spíše na suché zemi a kráter by měl tedy ležet někde na kontinentu. Největším favoritem byla přitom Severní Amerika a geologové dobře věděli, jaký útvar mají hledat. Od 50. let 20. století, kdy impaktologie jako vědní obor vznikla, již bylo známo, jaké chemické a geologické stopy krátery zanechávají. Také bylo identifikováno již poměrně hodně kráterů, ležících na zemském povrchu. Zatímco v polovině minulého století jich bylo známo asi jen šest, o tři desetiletí později, kdy se pátrání po kráteru z konce křídy odehrávalo, rozlišovali vědci již rovnou stovku pozemských dopadových kráterů. Mnohem lépe také chápali vznik a charakteristiku mimozemských kráterů na Měsíci, kamenných planetách i měsících planet. Hon na kráter z konce křídy definitivně odstartoval. Při hledání potenciálních pohřbených kráterů bylo třeba sledovat množství ukazatelů, zejména přítomnost exotických chemických prvků, impaktní taveniny, tříštivých kuželů, minerálů přeměněných velkým tlakem a teplotou a mnoha dalších. Pomoci může také letecký průzkum (pokud je kráter ještě z výšky zpozorovatelný), výzkum tíhových anomálií nebo průzkum lokálního magnetismu a charakteru seismických vln. Jen tak bylo možné odlišit kráter například od dávno zvětralé sopečné kaldery.[11] Vědci měli již ve druhé polovině 80. let dobrou představu, jak k impaktu došlo, jaké jej provázely fyzikální efekty a jaký kráter asi vytvořil – muselo jít o obrovskou téměř perfektně kruhovou jámu o průměru bezmála 200 kilometrů se středovým vrcholkem o průměru asi 40 km. Koncentrickou strukturu by pak měl obklopovat kruh terasovitých vnějších valů. Vnitřek kráteru by měl obsahovat mocnou až kilometry silnou vrstvu impaktní taveniny a impaktní brekcie[12]. Stále ale zůstávala zásadní otázka, kde se kráter nachází?

———

Ačkoliv bylo pravděpodobnější, že kráter ještě nebyl objeven, někteří vědci se již v polovině 80. let zaměřili na ty známé a snažili se mezi nimi vybrat vhodného kandidáta. Problém byl ovšem v tom, že z dosud známé stovky kráterů žádný plně neodpovídal svým stářím nebo velikostí. Jediné dva krátery, které by byly dostatečně velké pro uznání za vhodné kandidáty, byly již známé obří struktury Vredefort z Jižní Afriky a Sudbury z Kanady. Tehdy byly jejich rozměry mimochodem odhadovány „jen“ na 200 a 140 km resp., dnes je to spíše 300[13] a 130[14] km. I tak by nicméně svojí velikostí splňovaly potřebnou míru. Problém byl pouze v tom, že oba krátery byly zhruba třicetkrát starší než ten, který byl vytvořen na konci křídy! Vredefort vznikl podle datování asi před 2,02 miliardy let[15] a Sudbury před 1,85 miliardy let[16]. Žádný tehdy známý kráter s rozměrem nad 150 kilometrů nebyl znám z období mladšího než asi 1,8 miliardy roků. To bylo zvláštní samo o sobě, protože podle statistiky kráterů na sousedním Měsíci se srážka s dostatečně velkým tělesem, které by vytvořilo podobně velký kráter, měla odehrát zhruba jednou za 100 milionů let.[17] Kde tedy všechny ty krátery byly? I kdyby na pevninu dopadl velký asteroid jen jednou například za 500 milionů let (za předpokladu, že ostatní by dopadaly do oceánu a jejich krátery byly postupně zničeny), stále by tu ještě měly být asi čtyři obří krátery z mladšího období. Počty tedy nevycházely a objev kráteru z konce křídy byl zatím v nedohlednu.

———

Pátralo se ale dál. Některé známé krátery, jako je stokilometrový Manicouagan v kanadském Québecu, byly z úvah vyřazeny ihned. Kanadský kráter byl jednak zhruba o polovinu menší, než bylo potřeba, hlavně byl ale příliš starý – vznikl totiž již před asi 214 miliony let, ještě v době svrchního triasu, kdy se dinosauři teprve nesměle vyvíjeli v budoucí dominantní skupinu suchozemských obratlovců.[18] Podobně dopadl i kráter Pučež-Katunki v ruské Nižněnovgorodské oblasti. Tento kráter byl s 80 kilometry ještě menší než kanadský kráter a se stářím asi 196 milionů let (spodní jura) rovněž příliš starý.[19] Z mladších astroblémů vykazoval průměr 100 kilometrů alespoň další ruský kráter Popigaj, ten byl ale zase s 35 miliony let příliš mladý[20] (podobně jako stejně starý, 85 kilometrů široký kráter Chesapeake na východě Spojených států)[21]. Několik dalších impaktních struktur mělo přibližně správný věk, ve všech případech se ale jednalo o krátery příliš malé (například texaský astroblém Sierra Madera má průměr pouhých 13 kilometrů). To byl také případ nejslibnějšího kandidáta, kterým byl kráter Manson z americké Iowy. Jako impaktní kráter byl objeven již v 50. letech minulého století americkým geofyzikem a oceánografem Robertem Dietzem (1914 – 1995)[22]. Kráter byl v roce 1989 dokonce datován na stáří 66,9 až 65,7 milionu let, což v podstatě přesně odpovídalo nadějím příznivců myšlenky, že právě toto je impaktní kráter K-Pg. Vzhledem k tomu, že se obecně předpokládalo, že kráter by se měl nacházet v Severní Americe, vypadal v tu dobu Manson jako velmi nadějný kandidát. Jenže toto nadšení dlouho nevydrželo – od počátku se jako hlavní problém jevily jeho malé rozměry, protože jeho průměr dosahoval jen asi 35 až 38 kilometrů. Luis Alvarez přitom věděl, že kráter z konce křídy by měl být asi pětkrát větší! Konečnou ránu Mansonu jako nadějnému kandidátovi zasadilo zpřesněné datování, které určilo jeho stáří zhruba na 74 milionů let.[23] Byl tedy asi o 8 milionů let starší, než bylo potřeba. Správnost nového datování potvrdil také výzkum vrstev příslušného stáří na území relativně nedaleké Jižní Dakoty, kde se skutečně podařilo objevit vrstvu impaktních vyvrženin z Mansonu.[24]

———

Puchezh-Katunki crater Russia lansat 7 image.jpg

Satelitní snímek z ruské nižněnovgorodské oblasti, v níž se nachází impaktní kráter Pučež-Katunki. Ten byl zpočátku podezřelý z možné souvislosti s vymíráním na konci křídy, nyní ale víme, že na to byl příliš malý (průměr asi 80 km) a příliš starý (196 milionů let). Kredit: NASA; Wikipedia (volné dílo)

———

V polovině 70. let byl objeven další pozdější kandidát, který stál za bližší pohled, tentokrát z oblasti ruského Něneckého autonomního okruhu. Kráter Kara je asi 65 kilometrů široký, před působením erozivních pochodů měl ale velikost možná až dvojnásobnou (kolem 120 kilometrů). Podle jiné verze je hned vedle tohoto kráteru ještě jeden menší, nazvaný jednoduše Ust Kara. Tento druhý kráter byl identifikován v polovině 70. let a mohl by být velký 25, ale možná dokonce 70 kilometrů. V tom případě už bychom měli co do činění s dvojitým dopadem, který by skutečně mohl způsobit globální katastrofu. Datování stáří kráteru bylo zpočátku také velmi nadějné. První výsledek z roku 1980 činil 60 ± 10 milionů let, tedy perfektní shodu s datací K-Pg. Ale stejně jako u Mansonu, i zde přineslo definitivní ortel (v podobě zamítnutí souvislosti) druhé a zpřesněné datování. To určilo stáří kráteru (či obou kráterů) na 76 až 73 milionů let a později na 70,3 (± 2,2) milionu let, což je sice poměrně blízko, ale přece jenom přinejmenším 2 miliony let před událostí na konci křídy.[25] Nepotvrdily se naopak zvěsti o možném obřím kráteru o průměru kolem 200 kilometrů, ležícím podle některých předpokladů na dně Arktického moře. A tak pro impaktisty začala být situace poněkud nepříjemná. Opravdu se podaří ten správný kráter nalézt?[26]

———

Naštěstí nebylo úplně přesné tvrzení, že impaktní teorie neposkytuje žádná vodítka, která by mohla hledání správně nasměrovat. Například bylo jasné, že pokud se dopad odehrál do moře nebo oceánu, musel vytvořit gigantickou tsunami[27], která by zdevastovala a zpřevracela všechny vrstvy při okolních pobřežích. A taková událost už zanechá v sedimentárním záznamu jasné stopy. Podobné vrstvy byly skutečně objeveny již roku 1985 Janem Smitem v lokalitě u řeky Brazos na území Texasu.[28] Již roku 1981 odtud vědci hlásili výskyt podivně hrubozrnného sedimentu, ve kterém holandský paleontolog rozeznal fosilní vrstvu naplavenin, uloženou megatsunami z impaktu.[29] Smitovu interpretaci ponechali mnozí vědci bez povšimnutí, výjimkou však byla sedimentoložka Joanne Bourgeoisová z Washingtonské univerzity. Tato vědkyně se svým týmem prováděla výzkum u řeky Brazos i u jejího přítoku Darting Minnow Creek a výsledkem bylo zjištění, že se zde skutečně nacházejí velmi neobvyklé vrstvy hrubozrnného pískovce o mocnosti desítek centimetrů.[30] Tyto vrstvy byly plné ulit mořských živočichů, fosilizované dřevní hmoty, rybích zubů i velkých kusů jílu, vyrvaných z místního mořského dna. V období končící křídy se tato oblast nacházela asi sto metrů pod hladinou moře. Z velikosti jílových bloků v hornině Bourgeoisová spočítala, že proud u dna se zde musel pohybovat rychlostí přes 1 metr za sekundu, což je na takovou hloubku značná rychlost. Dalším dokladem, který svědčil o tsunami, byla vrstva jílu nad pískovcem, nesoucí stopy po oscilujícím proudu směřujícím ke břehu i od něj. A zde se naskytla první příležitost k přesnějšímu výpočtu vzdálenosti hledaného kráteru. Bourgeoisová se svým týmem se pokusili určit amplitudu vln, které kdysi smetly pobřeží na lokalitě u řeky Brazos. Využili přitom znalosti dynamiky vln, které se s pravidelností snižují od místa svého vzniku. Podle předpokládané rychlosti proudu u řeky Brazos odhadli, že zdejší amplituda činila asi 100 metrů.[31] Z toho vyplývalo, že místo dopadu muselo ležet maximálně 5000 kilometrů daleko, tedy někde v Mexickém zálivu, Karibiku nebo v západní části Atlantiku. Stále to byl velký rozptyl, ale přece jenom lepší než vůbec žádná představa. Brzy navíc přibyla další nápověda. V roce 1986 přišel polský geolog Andrzej Pszczolkowski s informací, že na Kubě se právě na hranici křídy a třetihor nachází výrazná vrstva hrubozrnného materiálu.[32] Studie byla bohužel psána španělsky a vyšla v tehdy nepříliš známém periodiku, takže pozornosti většinou anglicky mluvících „lovců kráteru“ unikla.

———

To už se ale nestalo v případě sedimentů z Haiti, na které upozornil místní geolog Florentin Maurasse z Floridské mezinárodní univerzity.[33] Na jižním cípu ostrova se právě na hranici K-Pg nacházely podivné mocné sedimenty vápence v souvrství Beloc[34], ve které Maurasse zaznamenal nápadně odlišnou vrstvu o mocnosti několika desítek centimetrů, kterou považoval za vulkanogenní (vzniklou sopečnou činností). A zde vstupuje do našeho příběhu jedna z hlavních postav, mladý kanadský geolog Alan R. Hildebrand (nar. 1955), tehdy doktorand na Univerzitě v Arizoně. V té době měl za sebou již výzkum u řeky Brazos i práci na sedimentech ze dna Mexického zálivu a Maurasseho zpráva ho velmi zaujala. Již od roku 1988 si byl jistý, že sedimenty u řeky Brazos skrývají klíč k rozluštění záhady, a že impaktní událost se musela odehrát jižně odtud, v místě kde byla na konci křídy hlubší voda a mohla zde vzniknout valící se tsunami. Haiti se jevilo také jako velmi zajímavé místo. Hildebrand v roce 1989 odletěl do Miami, aby se s Maurassem mohl setkat osobně a prohlédnout si vzorky z Haiti. Po jejich zhlédnutí nabyl přesvědčení, že se nejedná o horniny sopečného původu, ale naopak o impaktní vyvrženiny, obsahující i pozměněné tektity. Netrvalo dlouho a Hildebrand se rozhodl prozkoumat vrstvy haitského Massif de la Selle osobně. Spolu s další velkou postavou impaktní vědy, svým spolužákem z univerzity Davidem Kringem potom na Haiti skutečně odletěl. Na místě ho zaujala neobvyklá vrstva půlmetrové tloušťky a olivově zelené barvy, kterou se velmi lišila od z obou stran ji obklopujících žlutohnědých vrstev vápence. Složení vrstvy z ohromného počtu tektitů a impaktních sférulí zde bylo dokonce vidět pouhým okem! Obří byla také zrna šokem přeměněného křemene, která zde dosahovala centimetrového průměru, takže byla podstatně větší i než zrna z Montany.[35] Šokem bylo metamorfováno asi 54 až 70 % všech objevených zrn křemene ve vrstvě K-Pg. Na povrchu vápencové vrstvy bylo možné vidět několik milimetrů silnou vrstvu jemného vápence bohatou na iridium, která byla podle Hildebranda dokladem usazování „koberce vyvrženin“, neseného ohromnou expanzivní sférou vzniklou po dopadu. Bylo jasné, že toto místo muselo být relativně blízko k epicentru dopadu, přinejmenším blíž než předchozí zkoumané lokality. Aplikováním rovnic pro výpočet vzdálenosti místa dopadu vzhledem k tloušťce vrstvy dospěl Hildebrand k závěru, že se nenachází dál než asi 1000 kilometrů od centra dávného děsivého dění.[36] Lovci kráteru tak podnikli další významný krok vpřed.

———

Pomalu, ale jistě začalo být zřejmé, že kráter se musí nacházet někde v Karibiku. Na konci křídy vypadala tato oblast ještě poněkud jinak než dnes, budoucí Mexický záliv byl podstatně větší a pevnina se nacházela až v mnohem větší vzdálenosti než ta současná. Také Haiti leželo v té době asi tisíc kilometrů jihozápadně od své současné polohy a jeho vápence se tehdy nacházely dobré dva kilometry pod hladinou moře. To vše bylo potřeba vést v patrnosti, pokud jste chtěli hledat kráter podle sedimentů uložených na různých místech světa. Hildebrand byl povzbuzen objevem na Haiti, a tak energicky pokračoval v pátrání. Studoval geologické mapy Karibské oblasti i okolí a jeho pozornost brzy upoutaly zejména dvě lokality. Tou první byla tzv. Kolumbijská pánev, gigantická polokruhová struktura o průměru asi 300 kilometrů, pohřbená pod dvoukilometrovou vrstvou sedimentů v Karibském moři jižně od Mexického zálivu. Ta byla objevena za pomoci leteckého tíhového a aeromagnetického mapování a v květnu roku 1990 se jevila ještě jako nadějnější kandidát.[37] Problém byl pouze v tom, že při dopadu do tohoto místa v oceánu by nevznikly vyvržené kontinentální fragmenty a minerální zrna, známé z vrstvy K-Pg. Druhým, zpočátku méně zajímavým místem, byla kruhová struktura na cípu Yucatánského poloostrova o průměru kolem 180 kilometrů. O té se Hildebrand spolu s vedoucím svého výzkumu Williamem Boyntonem dozvěděli z konferenčního příspěvku Glena Penfielda a Antonia Camarga z roku 1981[38] a zmiňují se o ní pouze jako o další (méně pravděpodobné) možnosti. Zatímco ale Kolumbijská pánev byla jako možné místo impaktu z konce křídy brzy vyškrtnuta, Yucatánská struktura se brzy ukázala jako podstatně slibnější kandidát…

———

Chicxulub.jpg

I když byl impaktní kráter Chicxulub objeven již koncem 70. let 20. století, jeho definitivní uznání za místo dopadu planetky z konce křídy přišlo až na začátku 90. let minulého století. V tomto případě už geologické stáří (66 milionů let) i rozměry (asi 180 až 240 km) naprosto odpovídaly očekáváním vědců. Kredit: NASA (SRTM); Wikipedia (volné dílo)

———

Pokračování v dalším článku (částečně převzato z autorovy knihy Poslední den druhohor, nakl. Vyšehrad, 2018)…

———

[1] Alvarez, L. W.; Alvarez, W.; Asaro, F.; Michel, H. V. (1980). Extraterrestrial cause for the Cretaceous–Tertiary extinction (PDF). Science. 208 (4448): 1095–1108.

[2] Slovem impaktor označujeme těleso, které dopadne a vyvolá impakt (mohutný dopad obvykle s výraznými důsledky), většinou jde v tomto smyslu o meteoroid, asteroid nebo kometu.

[3] Herrick, R. R.; Sharpton, V. L. (1996). Geologic history of the Mead impact basin, Venus. Geology. 24: 11–14.

[4] Grieve, R. A. F. (1982). The record of impacts on earth: implications for a major Cretaceous/Tertiary impact event. Geological Society of America Special Paper. 190: 25-37.

[5] V neporušeném vrstevním sledu je na některých místech Severní Ameriky jílová vrstva silná až 3 centimetry. Na základě objevů šokových zrn křemene odhadl v roce 1984 specialista na impakty Bevan French, že místo dopadu se nebude od lokality v Montaně nacházet dál než 3500 nebo 3600 kilometrů (French, B. M. (1984). Impact Event at ther Cretaceous-Tertiary Boundary: A Possible Site. Science 226: 353.

[6] Hildebrand, A. R. (1993). The Cretaceous-Tertiary Boundary Impact (or the Dinosaurs Didn´t Have a Chance). Journal of the Royal Astronomical Society of Canada. 87: 77-118.

[7] Sférule jsou drobné útvary (převážně sklovité kuličky) oválného nebo kulovitého tvaru, často spojené s impaktními procesy (jichž jsou pak přímým produktem). V případě impaktních sférulí jde vlastně o druhotně utuhlé kapky roztavené nebo až vypařené horniny, vzniklé po dopadu. Již k roku 1998 byly objeveny na více než 60 lokalitách K-Pg.

[8] Bazalt (čedič) je výlevná sopečná hornina tmavé až černé barvy a jemnozrnné stavby. Čedičové magma vzniká v hlubinách Země parciálním (částečným) tavením pláště. Čedič se využívá zejména jako stavební kámen, štěrk a kamenivo.

[9] Prvním, kdo objevil pozůstatky roztavených terčových hornin, byl holandský vědec Jan Smit, který na ně narazil ve španělské Caravace. Na výzkumu sférulí pak spolupracoval s Frankem Kytem a Johnem Wassonem v týmu geochemika Dona DePaola na Kalifornské univerzitě v Los Angeles (UCLA). Jejich výsledkem bylo zjištění, že asteroid dopadl na oceánskou kůru. To zdánlivě potvrdila i analýza K-Pg sférulí z Itálie a Tichého oceánu. Teprve později se zjistilo, že důvodem tohoto zmatení je skutečnost, že nad Yukatánským poloostrovem s kontinentální kůrou je silná vrstva sedimentů obsahujících minerály bohaté na uhlík a síru (kalcit, dolomit, anhydrit). Sférule pak krystalizovaly do podoby olivínů, pyroxenů a vápníkem bohatých živců, které jsou typické pro oceánskou kůru. Ve skutečnosti se ale dopad odehrál v oblasti mělkého moře na kontinentální kůře!

[10] Šelf je v podstatě mělkým mořem přelitý okraj kontinentu nad ponořeným kontinentálním svahem. Obvykle nepřesahuje hloubku kolem 200 metrů.

[11] Kaldera je původem španělské slovo, označující obvykle obří sopečný kráter, který vznikl zhroucením sopečné struktury nad zklidněným magmatickým krbem.

[12] Impaktní brekcie je zpevněná hornina, tvořená ostrohrannými úlomky různé velikosti, která vzniká rozdrcením původní horniny při impaktu, jejím přenosem a opětovným stmelením na jiném místě. V impaktních kráterech je tato hornina běžná.

[13] „Vredefort“. Earth Impact Database. Planetary and Space Science Centre University of New Brunswick Fredericton.

[14] „Sudbury“. Earth Impact Database. Planetary and Space Science Centre University of New Brunswick Fredericton.

[15] Erickson, T. M.; et al. (2020). Precise radiometric age establishes Yarrabubba, Western Australia, as Earth’s oldest recognised meteorite impact structure. Nature communications. 11 (1): 1-8.

[16] Davis, D. W. (2008). Sub-million-year age resolution of Precambrian igneous events by thermal extraction-thermal ionization mass spectrometer Pb dating of zircon: Application to crystallization of the Sudbury impact melt sheet. Geology. 36 (5): 383–386.

[17] Vredefort je s průměrem 300 km největším potvrzeným impaktním kráterem na Zemi. Na Měsíci však najdeme přinejmenším dvanáct (a možná až 35) větších impaktních pánví nebo kráterů, na Merkuru pět a na Marsu čtyři. Větší krátery ale najdeme i na několika měsících velkých planet a například také na planetce Vesta. Struktura zvaná MAPCIS (Massive Australian Precambrian/Cambrian Impact Structure) v Austrálii má odhadovaný průměr 600 nebo dokonce 2000 km a stáří asi 545 milionů let. Její impaktní původ ale není potvrzen. Při srovnání velikosti Měsíce a Země vědci odhadují, že na naší planetě bylo v době před 4 miliardami let přinejmenším 700 obřích impaktních pánví, podobných měsíčním. Žádné stopy už po nich ale dnes nenajdeme, protože byly zničeny v průběhu formování povrchu naší planety.

[18] Ramezani, J.; et al. (2005). The Manicouagan impact melt rock: a proposed standard for intercalibration of U-Pb and 40Ar/39Ar isotopic systems. 15th V.M. Goldsmidt Conference Abstract Volume, A321.

[19] Holm‐Alwmark, S.; et al. (2019). An Early Jurassic age for the Puchezh‐Katunki impact structure (Russia) based on 40 Ar/ 39 Ar data and palynology. Meteoritics & Planetary Science. 54 (8): 1764–1780.

[20] Deutsch, A.; Koeberl, C. (2006). Establishing the link between the Chesapeake Bay impact structure and the North American tektite strewn field: The Sr-Nd isotopic evidence. Meteoritics & Planetary Science. 41 (5): 689–703.

[21] Collins, G. S.; Wünnemann, K. (2005). How big was the Chesapeake Bay impact? Insight from numerical modeling. Geology. 33 (12): 925–928.

[22] Robert Sinclair Dietz byl jakýmsi vědeckým heretikem, který se s vervou pouštěl do výzkumů, jež nebyly v polovině minulého století mezi geology příliš populární. Později (v roce 1988) byl nicméně za své zásluhy oceněn Penroseovou medailí, udělovanou Americkou geologickou společností.

[23] Izett, G. A.; et al. (1993). The Manson impact structure: 40Ar/39Ar age and its distal impact ejecta in the Pierre Shale in southeastern South Dakota. Science. 262: 729-732.

[24] Ibidem.

[25] Trieloff, M.; et al. (1998). The age of the Kara impact structure, Russia. Meteoritics & Planetary Science. 33: 361-372.

[26] Na tomto místě je vhodné zmínit nesrovnalost, se kterou si příznivci impaktní teorie poněkud lámou hlavu. V případě některých velkých kráterů, které by podle statistiky již měly způsobit vyhynutí detekovatelné ve fosilním záznamu, podobné doklady chybějí nebo jsou nejednoznačné. Impaktní teorii Luise Alvareze tyto nejasnosti přímo nefalzifikují ani výrazně neoslabují, jsou ale podnětem k dalšímu zevrubnému výzkumu.

[27] Tsunami (či cunami) jsou dlouhé mořské vlny, vyvolané obvykle zemětřesením v moři nebo v blízkosti pobřeží. Ty se šíří napříč oceánem a jejich důsledkem je často katastrofální průnik vodních mas hluboko do vnitrozemí. Po impaktu na konci křídy musely být tsunami extrémně velké a silné (někdy se proto používá pojem megatsunami).

[28] Smit, J.; Romein, A. J. T. (1985). A Sequence of Events Across the Cretaceous-Tertiary Boundary. Earth and Planetary Science Letters. 74: 155-170.

[29] Lokalitu u řeky Brazos objevil Thor Hansen, paleontolog z Texaské univerzity. Ten prokázal, že zdejší vrstvy pocházejí také z doby přelomu křídy a paleocénu. Vzorky byly zaslány Frankovi Asarovi a Helen Michelové, kteří v nich identifikovali iridiovou anomálii. První, kdo pochopil potenciál lokality, byl však až Jan Smit, který zjistil, že jde nejspíš o místo s uchovaným dokladem o dávné impaktem vyvolané tsunami.

[30] Bourgeois, J.; et al. (1988). A tsunami deposit at the Cretaceous-Tertiary boundary in Texas. Science. 241: 567-570.

[31] O síle impaktní tsunami svědčí i skutečnost, že lokalita v okolí řeky Brazos byla v době dopadu situována poměrně daleko ve vnitrozemí, snad až desítky kilometrů od pobřeží. Přesto i zde měla vlna odhadovanou výšku v řádu desítek metrů (dle vědeckých odhadů 50 až 100 m).

[32] Pszczolkowski, A. (1986). Megacapas del Maestrichtiano en Cuba occidental y central. Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Earth Sciences. 34: 81–93.

[33] Maurasse, F. J.-M. R. (1980). New data on the stratigraphy of the southern peninsula of Haiti, in F. J.-M. R. Maurasse, ed. Présentations Transactions du 1er Colloque sur la Géologie d´Haiti. Port-au-Prince: 184-198.

[34] Mikrotektity z této lokality byly zkoumány několika významnými laboratořemi světa. Výsledkem bylo zjištění, že jsou tvořeny černým impaktním sklem o složení odpovídajícím kontinentální kůře. Tento výzkum byl významný pro určení přesnějších okolností impaktní události.

[35] Zrna šokového křemene z území Severní Ameriky, Mexického zálivu a Karibiku jsou často značně velká, mají průměr asi 500 až 1250 mikrometrů. Naproti tomu zrna stejného šokového minerálu z Evropy, Pacifiku nebo Nového Zélandu (tedy z lokalit od místa dopadu velmi vzdálených) dosahují průměru typicky méně než 190 mikrometrů.

[36] Hildebrand, A. R.; Boynton, W. V. (1991). Cretaceous Ground Zero. Natural History. 6: 47-53.

[37] Hildebrand, A. R.; Boynton V. W. (1990). Proximal Cretaceous-Tertiary Boundary Impact Deposits in the Carribean. Science. 248: 843-847.

[38] Penfield, G.; Camargo, Z. A. (1981). Definition of a major igneous zone in the central Yucatan platform with aeromagnetics and gravity. Society of Exploration Geophysicists abstract.

———

2 Comments

Filed under Astronomie a vesmír, Chicxulub, Dějiny paleontologie, O dinosaurech obecně, Vymírání K-T, Výročí a ohlédnutí

2 Responses to Jak byl objeven kráter Chicxulub (první část)

  1. Matyáš

    Další super článek! Oceňuji Vaši tvorbu a těším se na pokračování.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.