Dinosauři mezi dvěma ohni, aneb rozpoutané peklo

Mocné vrstvy deccanského čediče jsou svědectvím jedné z největších katastrof v dějinách naší planety. Zdroj: WikipediaPokud se vás někdo někdy zeptá, v jakém historickém období byste opravdu, ale opravdu nechtěli žít, máme docela dobrý tip: konec druhohor, před 65,5 milióny lety. Je zcela nepochybné, že šlo o dobu globálních katastrof, jíž prošli jen ti nejodolnější, nebo prostě ti, kteří měli mimořádné štěstí. Dinosauři (až na pár drobných výjimek), mořští plazi i řada bezobratlých to štěstí prostě neměla. Jaká byla hlavní příčina apokalypsy dosud není jisté. Smrtonosné palbě z nebes, která zanechala hluboká stigmata astroblémů rozesetá po celém světě, zdatně sekundovaly vulkány, jejichž láva zaplavila podstatnou část dnešní Indie. I 65 miliónů let po katastrofě však zůstávají mnohé otazníky. Měli dinosauři prostě jen tu neskutečnou smůlu, že se připletli do cesty náhodnému souznění impaktů a vulkanismu, nebo mezi oběma ranami osudu existovala kauzální spojitost?

Podle současného paradigmatu byl viníkem zkázy dinosaurů dopad asteroidu v oblasti dnešního Mexického zálivu, který po sobě zanechal kráter Chicxulub o průměru 180 kilometrů. Což o to, rána to musela být pořádná. Vlny tsunami a přívaly žhavého kamení musely totálně zpustošit celou Severní Ameriku, a klimatické změny podobné impaktní zimě byly prakticky nevyhnutelným epilogem této brutální rány uštědřené pozemské biosféře.

Kobercový nálet

Dnes už prakticky nikdo nepochybuje, že přesně tak se to tehdy odehrálo – je to ale celý příběh? Máme téměř jistotu že nikoli. Na tváři celé planety jsou rozesety velké impaktní krátery, jejichž stáří je totožné s tím Chicxulubským. Konkrétně jde o Boltyš na Ukrajině (24 km), Silverpit v Severním moři (20 km, dosud nebyl přesně datován) a možná i některé další. Chicxulub dokonce ani nemusel být největší… Řada dalších stop totiž mohla podlehnout zubu času (např. subdukci) a nebo jsme je prostě ještě nenalezli. Není tedy zcela zřejmé, zda Chicxulub sám o sobě představuje jedinou příčinu katastrofy, nebo zda byla její vražednost znásobena tím, že naše planeta dostala celou řadu úderů během velmi krátké doby. Vícenásobný zásah podporují také vrstvy kosmického prachu impaktního původu, které byly nalezeny po celém světě, ale ne všechny jsou přesně stejně staré (viz Mareš, 1993).

Na takové „kanonádě“ by nebylo nic zázračného. Mohlo jít o jediné těleso, které se před dopadem rozlomilo na více kusů (podobně jako kometa Shoemaker-Levy 9 před srážkou s planetou Jupiter). Ještě děsivější je představa, že v inkriminované době zasypal „kobercový nálet“ různých impaktorů celou Sluneční soustavu. Skupina českých a amerických astronomů přišla s teorií, podle níž za vším stála velká kolize v pásu asteroidů, která rozbila předchůdce dnešní planetky Baptistina. Došlo k ní již během jurského období, ale teprve na sklonku křídy její fragmenty zasáhly Zemi a patrně i Měsíc a další planety (viz článek na Exoplanetách). Jiní autoři naopak soudí, že smrtonošem byl asteroid ze skupiny Flora.

Malé moře lávy

V případu genocidy druhohorní fauny ale zůstává jedna nepohodlná stopa: Deccanské trapy. Tu jen sotva můžeme zamést pod koberec – jde totiž o ohromnou masu utuhlé bazaltové lávy silnou místy i přes 2 km a pokrývající 500 000 km2, která právě na sklonku druhohor pohřbila podstatnou část dnešní Indie (tehdy byla ještě samostatným světadílem). Erupci takového rozsahu si sotva dokážeme představit – během fanerozoika (poslední půlmiliardy let existence naší planety) takových nebylo věru mnoho. Ohromné masy vychrleného popílku, oxidu uhličitého a jedovatých sopečných plynů musely způsobit závažné změny klimatu a nemohly nepostihnout i biosféru. Byla to katastrofa podobně ojedinělá a podobně závažná jako Chicxulubský impakt. (Proto: buďme rádi za Eyjafjallajökull, mohlo by to být i mnohem, mnohem, mnohem horší!)

Mocné vrstvy deccanského čediče jsou svědectvím jedné z největších katastrof v dějinách naší planety. Zdroj: Wikipedia

Mocné vrstvy deccanského čediče jsou svědectvím jedné z největších katastrof v dějinách naší planety. Zdroj: Wikipedia

Zabily tedy dinosaury sopky, nebo dopad asteroidu (nebo více asteroidů)? Nebo šlo právě o to, že se obě události náhodou udály ve stejné době, a kataklyzma vyvolaly spojenými silami? Anebo to nebyla náhoda? Že by asteroid mohl dopadnout se silou tak drtivou, že by otevřel trhliny v zemské kůře a uvolnil žhavý oheň z podsvětí?

Deccanské trapy, mohutné záplavy bazaltového magmatu, byly ovšem uloženy v období před 68 – 64 milióny let, Chicxulubský asteroid je tedy nemohl přímo vyvolat. Geologové předpokládají, že jejich zdrojem byla horká skvrna v zemském plášti (podobná leží třeba pod Havají nebo Yellowstonem). „Deccanská“ horká skvrna existuje dodnes, i když se již umoudřila. Díky pohybům kontinentů bychom ji ale v Indii hledali marně, dnes buduje vulkány na ostrově Reunion v Indickém oceánu.

Šivův kráter

Ani to ale nemusí být celý příběh. Deccanské trapy sice v posledním úseku druhohor pravidelně chrlily lávu a pohřbívaly krajinu pod příkrovy čediče, jednotlivé erupce však byly „rozumně“ velké, takže se s nimi planeta stačila vyrovnat – mezi lávovými vrstvami najdeme normální usazené horniny, dokonce včetně fosílií, které ukazují, že během dlouhých období klidu se do Deccanu navracelo rostlinstvo a dokonce i samotní dinosauři. Před zhruba 65 milióny let se to ale radikálně změnilo: Indii v krátkém okamžiku zaplavila až kilometr mocná vrstva lávy, a celý kontinent se změnil v jediné peklo. Něco takového Deccanská horká skvrna neprovedla nikdy předtím ani potom!

Vrty v mořském dně poblíž pobřeží Bombaje ukázaly, že pod touto gigantickou lávovou záplavou leží vrstva roztříštěných hornin. Navíc odhalily i mohutné „věže“ lávy odlišného složení, vysoké až 12 a široké 25 km, tyčící se skrz čedičové souvrství. Tato láva byla pozoruhodná především vysokým obsahem iridia – kovu, který je v zemské kůře vzácný (je totiž tak těžký, že při formování Země klesl hluboko do jádra), ale zato je hojný v meteoritech. Obsah iridia je dokonce hlavním poznávacím znamením prachových vrstev, uložených po Chicxulubském impaktu!

Paleontolog indického původu Sankar Chatterjee, nyní působící na Texas Tech University v Lubbocku, přišel s vysvětlením všech těchto anomálií. Podle jeho teorie jeden z dopadnuvších asteroidů zasáhl pobřeží indického kontinentu, a zanechal po sobě gigantický kráter v mořském dně. Chatterjee tuto impaktní strukturu nazval Shiva podle indického božstva zániku a znovuzrození, což je jméno mimořádně případné. Předpokládaný kráter měří 500 km v průměru, což odpovídá asteroidu o průměru 40 km. Proti takovému obru by byl celý Chicxulub (180 km kráter, cca 10 km asteroid) jen malou nepříjemností! Kapkovitý tvar Shivy by odpovídal tělesu, které dopadlo výrazně zešikma.

Chatterjee se svou hypotézou přišel poprvé v roce 1992, ale byla přijat spíše nedůvěřivě – jak by také ne, když se dovolávaa tak gigantické kolize, ale důkazů nabízea poskrovnu. Ještě v 90. letech jej však podpořila měření lokálního gravitačního pole Země (prováděná v rámci průzkumu ropných ložisek), která zachytila anomálie podobné těm, které prozrazují i Chicxulub.

Podle Chatterjeeho scénáře před 65 milióny let zasypala planetu Zemi celá sprška asteroidů. Největší z nich si vybral za cíl indické pobřeží poblíž dnešní Bombaje, přihnal se od jihovýchodu a v šikmém úhlu (jen 15° od horizontály) se zabořil do povrchu Země. V místě dopadu zcela vymazal zemskou kůru a narušil i svrchní vrstvu pláště. Dočasný centrální vrcholek („vyšplouchnutí“ roztavené horniny) dosáhl výšky 50 km, načež se zřítil zpět do ohromného jezera roztavené horniny. Rána v zemské kůře zodpovídá za gravitační anomálie (protože kráter zaplnily horniny s jinou hustotou, než jaké se v mořském dně běžně nacházejí), a iridiem bohatý materiál pocházející z asteroidu vysvětluje podivné složení lávových „věží“. Ohromný náraz do místa již předem oslabeného horkou skvrnou vyvolal pravé peklo: Probíhající erupce v Deccanu ze změnily v neustávající běsnění nevídaného rozsahu. „Prýštění lávy se změnilo v záplavu,“ přibližuje Chatterjee. Bazaltové vrstvy pak postupně překryly a pohřbily iridiem bohatou lávu i ostatní následky impaktu.

Chatterjee dokonce předpokládá, že v místě dopadu se otevřela zcela nová riftová zóna a mořské dno se začalo rozestupovat, což nakonec vedlo k oddělení části indické desky, z níž se staly dnešní Seychelské ostrovy. Je-li tomu tak, vděčíme impaktu z konce druhohor nejenom za to, že zbavil planetu dinosaurů a uvolnil ji pro naše předky, ale také za dnešní tropický ráj a oblíbenou destinaci movitých turistů a kontroverzních podnikatelů prchajících před zákonem.

Nepřímý zásah?

Ne všichni si ale myslí, že údajná pánev v Indickém oceánu je impaktního původu. (Ani podezřelé iridium nemusí být vždy mimozemského původu, ale mohlo se při velké erupci dostat na povrch s lávou ze zemského pláště. Ostatně vulkán na Reunionu, nástupce Deccanských trapů, chrlí iridiem bohatou lávu dodnes!) Časová shoda mezi Deccanskou megaerupcí a impaktní bouří na konci druhohor však zůstává. Nemohl by však výron roztaveného čediče odpálit i impakt, který horkou skvrnu přímo nezasáhl, ale udeřil na jiném místě planety?

27631301
Dvě různé teorie, vysvětlující záplavový vulkanismus dopadem asteroidu. Impakt mohl zvýšit sopečnou aktivitu nepřímo, na místech vzdálených od místa dopadu, prostřednictvím seismických vln cestujících skrze nitro planety (vlevo). Chatterjee naopak předpokládá, že deccanský vulkanismus vypukl přímo v místě dopadu obřího tělesa (vpravo). Zdroj: New Scientist

Abychom získali další náznaky a stopy, musíme se posunout ještě dál v čase. Zkáza dinosaurů ani zdaleka nebyla tou nejtěžší ranou, která biosféru za posledních 500 miliónů let potkala! Pohroma na přelomu prvohor a druhohor před 251 milióny lety, tzv. permské vymírání, byla ještě daleko zkázonosnější, některé odhady uvádějí, že jí podlehlo až 96% druhů mořských živočichů! A zřejmě není vůbec náhoda, že také na přelomu permu a triasu došlo ke gigantickému výlevu čediče, tentokrát v oblasti dnešní Sibiře. Byl dokonce ještě větší než ten Deccanský – rozlohou 2 000 000 km2 jej předčí zhruba čtyřikrát!

Geochemik Asish Basu z Rochesterské university v New Yorku si řádně posvítil na složení těchto hornin, a objevil v nich vzácný izotop hélia (3He), který v zemské kůře prakticky chybí. Nalezeme jej například na Slunci, ale také v prastarých hlubinách zemského pláště. Zkáza tedy musela přijít z velké hloubky. Basu později ověřil, že helium-3 se nalézá i v Deccanských bazaltech, které proto musejí rovněž pocházet z hlubin zemského pláště.

Basu znal Chatterjeeho názory, ale nebyl jejich přesvědčeným stoupencem, zejména o existenci „Shivy“ důvodně pochyboval. Ostatně neměl ani žádné náznaky, že by koncem permu na Sibiř dopadl nějaký asteroid. Přesto si začal pohrávat s myšlenkou, že velké výlevy čediče mohou být vyvolané seismickými vlnami po dopadu kosmických těles. Nezáleží příliš na tom, kam asteroidu udeří, protože extrémně silné otřesy jím způsobené se proženou celou planetou a mohou způsobit, že dosud spící sopky se probudí a rozpoutají nevídanou zkázu.

Ani tyto úvahy nejsou nové. Již dlouho kolovaly spekulace, že šířící se seismické vlny z Chicxulubu se mohly setkat v oblasti Indie (tou dobou přibližně na protilehlé straně Zeměkoule) a vyvolat tam vulkanismus (respektive znásobit vulkanismus již probíhající). (Viz například zde, ale o této teorii se diskutovalo již mnohem dříve). Ta představa není až tak šílená – velké impakty často ovlivní nejen místo, kam dopadnou, ale také opačnou stranu planety, názorný příklad najdeme třeba na Merkuru. Vědci ji však doposud brali spíše s rezervou.

Basu si ale ponechával otevřenou mysl. Když byly v roce 2003 získal vzorky z Antarktidy obsahující meteoritické úlomky staré právě 251 miliónů let, zajásal – to znamená, že v čase obou velkých výlevů čediče došlo na naší planetě k impaktní události! Se svými závěry se pochlubil ve článku v prestižním časopise Science. Jak se dalo čekat, tak radikální tvrzení se setkalo s pochybnostmi. Skeptici poukázali hlavně na to, že fragmenty meteoritů ještě nedokazují impaktní událost velkých rozměrů, která by mohla dostatečně zatřást zemí.

Za možné místo permského impaktu se označuje kráter Bedout 250 km od severozápadního pobřeží Austrálie, velikostí připomínající Chicxulub. Podobně jako v případě Shivy však nebyl impaktní původ této struktury prokázán a řada vědců o něm pochybuje.

Závěr

Příčiny velkých vymírání (ať už permského nebo křídového) zůstávají zatím nejasné. Vědci se doposud zcela neshodli ani na tom, zda tato vymírání byla náhlými událostmi kataklyzmatické povahy, anebo zda šlo spíše o pozvolný úbytek počtu druhů (zlí jazykové dokonce tvrdí, že vymírání na konci druhohor bylo zhruba stejně dramatické nebo dokonce pomalejší než úbytek organismů, který dnes vyvolává člověk!) O příčinách masových vymírání existuje řada zajímavých hypotéz (od dopadu asteroidů přes změny klimatu až po přirozené děje v rámci biosféry), ale jen málo přesvědčivých argumentů v jejich prospěch nebo neprospěch.

Jistotu doposud máme jen v tom, že obě vymírání koincidovala velkými výlevy čediče, a přinejmenším to křídové také s dopadem několika meteoritů. Hypotéza, že impakty mohly zafungovat jako rozbuška pro vulkány, sice s postupem času získává na přitažlivosti, prokázána ale nebyla – potvrzení velkého impaktu z konce permského období by ovšem znamenalo velmi silný argument v její prospěch.

Kráter Shiva, vyzyvatel yucatánského impaktu coby další potenciální zhoubce dinosaurů, zatím čeká na bližší prozkoumání. Ať bude verdikt jakýkoli, dominantní nazírání na konec vlády dinosaurů se tím nezmění – na vině byl asteroid. Potvrzení existence Shivy by toliko ukázalo, že dinosauři měli mnohem tužší kořínek, než se předpokládalo, a k jejich vyhlazení byl nutný mnohem těžší kalibr než jakýsi Chicxulub.

Zdroje:

Deeper impact: Did mega-meteors rattle our planet? (Matt Kaplan, 2010, New Scientist)

Asish R. Basu, Michail I. Petaev, Robert J. Poreda, Stein B. Jacobsen, Luann Becker(2003): Chondritic Meteorite Fragments Associated with the Permian-Triassic Boundary in Antarctica. Science, Vol. 302. no. 5649, pp. 1388 – 1392

L. Becker, R. J. Poreda, A. R. Basu, K. O. Pope, T. M. Harrison, C. Nicholson, R. Iasky (2004): Bedout: A Possible End-Permian Impact Crater Offshore of Northwestern Australia. Science, Vol. 304. no. 5676, pp. 1469 – 1476.

A Volcanic Dinosaur Debate (Leslie Mullen, 2005, Astrobiology Magazine)

J. Mareš: Záhada dinosaurů, Svoboda – Libertas, Praha 1993

Příspěvek byl publikován v rubrice Paleo. Můžete si uložit jeho odkaz mezi své oblíbené záložky.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *