Potvrzeno. Původcem podmořského kráteru u pobřeží africké Guineje je opravdu asteroid

Prvotní dvourozměrná data ze seismického průzkumu stačila vědcům na hypotézu, že tento podmořský útvar mohl vzniknout po dopadu asteroidu o průměru asi 400 metrů. Nová a dokonalejší 3D seismická data však již poskytla výzkumníkům z Nicholsonova týmu prakticky jistotu, že jde o impaktní kráter, který vznikl po nárazu planetky do mořského dna (v hloubce cca 900 m) asi před 66 miliony let, tedy na konci období křídy.

To zhruba odpovídá době vzniku skoro 200 km širokého impaktního kráteru Chicxulub, nacházejícího se u pobřeží Mexika. Tam ovšem dopadl mnohem větší asteroid o průměru asi 13 kilometrů, který tehdy způsobil vyhynutí většiny dinosaurů.

Obrázky z 3D seismických dat pomohly vědcům také lépe vymodelovat, co se stalo těsně po dopadu asteroidu. Nejdřív se vytvořil počáteční kráter ve tvaru mísy, roztavené horniny z okolí potom tekly vzhůru ke dnu kráteru. Také se na mořském dně vytvořila zóna poškození a zlomů pokrývající tisíce čtverečních kilometrů za kráterem a nakonec se vzedmula více než 800 metrů vysoká vlna tsunami, která se pohybovala přes Atlantik.

Nová zjištění vědci publikovali začátkem října v časopise Communications Earth & Environment. Upozornila na to např. zpravodajská stanice BBC.

Uisdean Nicholson z Heriot-Watt University objevil kráterovitý útvar Nadir již v roce 2022 při studiu 2D dat ze seismického odrazu mořského dna Atlantského oceánu u pobřeží Guineje v západní Africe. Tato data odhalila prohlubeň širokou více než 8,5 km, o které se Nicholson domníval, že by mohla být impaktním kráterem asteroidu.

Během spolupráce s planetárními vědci a geology z Velké Británie a USA, kteří se snažili odhalit podrobnější vlastnosti kráteru, byl tehdy odhalen následující pravděpodobný scénář: data naznačovala, že podmořský „otisk“ mohl být vytvořen asteroidem širokým několik stovek metrů, který zasáhl planetu asi před 66 miliony let.

Před dvěma lety to ještě vědci nemohli říci s konečnou platností, ale nyní už mohou.

Nová 3D seismická data s vysokým rozlišením pořídila globální geofyzikální společnost TGS. Následně je poslala k analýze Nicholsonovi. Podle něj a dalších vědců nyní tato podrobná data opravdu dokazují, že kráter Nadir vznikl následkem dopadu asteroidu.

„Na celém světě nyní víme asi o 20 potvrzených mořských kráterech, ale žádný z nich nebyl zatím zachycen s takto vysokou úrovní detailů. Zpravidla můžeme vidět pouze povrchovou část kráterů, která je navíc na Zemi často erodovaná nebo překrytá dalšími vrstvami. Nová data nám umožnila zobrazit kráter ve třech rozměrech, tedy do hloubky a jakoby ‚odloupnout‘ svrchní vrstvy sedimentárních hornin, abychom se mohli podívat na celý kráter ve všech úrovních,“ popsal podle vědeckého serveru Phys.org.

„Analogií nám zde může posloužit těhotenský ultrazvuk. Před několika generacemi by takový ultrazvuk ukazoval neostrou a zrnitou skvrnu, hrubý dvojrozměrný obrázek. Nyní můžeme vidět rysy dítěte uvnitř matky ve 3D zobrazení, často v neuvěřitelných detailech – včetně jeho vnitřních orgánů. I v případu kráteru Nadir jsme přešli od mlhavých 2D obrázků k 3D zobrazení s vysokým rozlišením,“ doplnil.

Nicholson dále poznamenal: „Nové snímky nám dobře vykreslují obraz této katastrofické události. Původně jsme si mysleli, že dopadající asteroid byl asi 400 metrů široký. Nyní se domníváme, že byl široký 450 až 500 m, protože kráter je podle 3D dat větší, než to původně vypadalo. Můžeme odhadnout, že přiletěl asi pod úhlem 20 až 40 stupňů ze severovýchodu, čemuž nasvědčují spirálovité hřebeny vytvořené tahem, které obklopují centrální vrchol kráteru. Ty se mohly vytvořit pouze po šikmém nárazu, který probíhal pod nízkým úhlem. Asteroid zasáhl Zemi rychlostí asi 20 km/s, i když to stále potřebujeme potvrdit novou a lepší sadou modelů nárazu.“

Pomocí nových dat mohli vědci vytvořit i jakousi časovou osu toho, co se stalo v sekundách a minutách po dopadu.

„Po nárazu a vytvoření centrálního ‚pahorku‘ pak měkké sedimenty na dně, obklopující kráter, proudily dovnitř, směrem k vyprázdněnému dnu kráteru, a vytvořily viditelný vnější ‚okraj‘ . Také se zdá, že zemětřesení způsobené nárazem zkapalnilo sedimenty, nacházející se pod mořským dnem, po okolní podmořské plošině (Guinea Plateau) v hloubce 900 metrů, což způsobilo vytvoření mnoha zlomů pod mořským dnem. Dopad byl také spojen s velkými sesuvy půdy, protože okraj plošiny se zhroutil pod hladinu oceánu. Kromě toho zde vidíme důkazy o tom, že vlna tsunami se nejprve vzdalovala od kráteru a pak se k němu opět vracela, což zanechalo další jizvy na mořském dně.“

Nicholson zdůraznil, že lidé nikdy nebyli svědky toho, že by asteroid této velikosti narazil do Země. Nejblíže k tomu podle něj byla tzv. Tunguská událost v roce 1908, kdy padesátimetrový asteroid vstoupil do zemské atmosféry a explodoval na obloze nad Sibiří.

„Nová podrobná 3D seismická data napříč celým kráterem Nadir představují bezprecedentní příležitost k testování hypotéz spojených s impaktními krátery, umožní vývoj nových modelů vzniku kráterů v mořském prostředí a pochopení důsledků takové události. Požádali jsme o zapojení do IODP3, což je nový mezinárodní vrtný program, který umí proniknout skrze mořské dno a umožní vyzvednout vrtná jádra z nitra kráteru Nadir. To nám poskytne více informací o rázových tlacích, kterým byly horniny vystaveny během nárazu, a o přesném stáří a sledu událostí, které nastaly po nárazu,“ pokračoval Nicholson.

Nicholsonův spolupracovník Sean Gulick z americké University of Texas v Austinu, geofyzik a odborník na impaktní procesy, k tomu dodal: „3D seismické snímky plně zachovaného impaktního kráteru jsou fantastickou výzkumnou příležitostí, která nám umožní posoudit, jak impaktní procesy a krátery závisejí na velikosti dopadajícího tělesa. Je to důležité jak pro pochopení vývoje Země, tak i dalších světů.“

Další spolupracovnice Veronica Brayová z University of Arizona, která je odbornicí na impaktní krátery po celé Sluneční soustavě, to pak komentovala následovně:

„Vidíme nedotčené impaktní krátery na tělesech bez atmosféry, jako je Měsíc, ale nemáme informace o jejich podpovrchových strukturách. Na Zemi je to přesně obráceně: máme strukturální data ze seismického průzkumu, geologické mapy a vrtná jádra, ale krátery jsou na povrchu obvykle velmi erodované, což ale není případ Nadiru. Nové 3D seismické zobrazování Nadiru nám poskytuje překvapivě dobrý pohled na celý impaktní kráter.“