6,600万年前に起こったチクシュルーブ小惑星衝突の図
マーク・ガーリック/サイエンスフォトライブラリ/ゲッティイメージズ
恐竜を絶滅させた小惑星の衝突は、その衝突場所が冷えるまでに少なくとも800万年を要したほどの衝撃で、微視的な生命が繁栄する暖かい地下生態系を作り出した。
6600万年前に現在のメキシコで地球に衝突した小惑星チクシュルーブは、直径が最大15キロメートルあると考えられている。この攻撃は非常に大きな気候変動を引き起こし、地球上の種の4分の3が絶滅した。鳥類の祖先を除くすべての恐竜は絶滅し、核の冬が少なくとも15年間地球を襲った。
その影響は地下深くでも感じられました。英国グラスゴー大学のアンネマリー・ピッカーズギル氏は、「チクシュルーブの衝突は地表から少なくとも35キロメートル下で変形を引き起こすほど大きく、地球物理学的調査で検出可能だった」と語る。
この衝撃で約1万立方キロメートルの岩石が溶けた、と彼女は言う。溶けた岩石と海水の組み合わせにより、熱水系として知られる小さな熱水ポケットで満たされた多孔質物質が生成されました。
液体の水と熱がある場所でのみ形成される鉱物が存在するため、小惑星が深さ数キロメートルまで熱水環境を作り出したであろうことがわかっています。しかし、その結果生じる暖房と熱水システムの規模と寿命は大幅に過小評価されてきました。
以前は、衝突地点が冷えるまでにわずか200万年しかかからないと考えられていた。現在、ピッカーズギル氏らは、少なくとも 4 倍の時間がかかり、熱水生物が繁栄するまでにさらに長い時間がかかったと言っています。
「すべての衝突熱水系、特にチクシュルーブに関する最大の不明点の 1 つは、熱が構造内で水の流れをどのくらい維持するかということです」とピッカーズギル氏は言います。
これを解明するために、チームはクレーターに1キロメートル掘削して岩石コアを採取した。岩石中のカリウムは時間の経過とともにアルゴンガスに崩壊するため、研究者らはサンプル中に閉じ込められたアルゴンの量を測定して、その年代を知ることができた。
「6,600万年前の衝突時から約5,800万年前までの幅広い年代が得られました」とピッカーズギル氏は言う。 「このことから、チクシュルーブ構造の少なくとも一部では衝突後800万年間、熱水活動が続いていたことが分かりました。」
コア内の硫黄同位体は、熱水系に細菌が存在し、衝突後に急速に回復したという証拠を提供します。
この結果は、若い地球、そしておそらく他の世界の最も初期の衝突クレーターにも、これまで知られていたよりも長い間、居住可能な熱水系が存在していた可能性があることを意味する。
「それは、生命が発展し、進化し、広がるためのより多くの機会を提供します」とピッカーズギル氏は言います。 「これは、地球上の初期の生命体が衝突クレーターに長期的な住処を見つけた可能性があり、おそらくこれらの巨大な衝突クレーターが主要な表面特徴である他の惑星の生命体でさえも存在した可能性があるという考えを裏付けています。」
オーストラリアのパースにあるカーティン大学のクリス・カークランド氏は、チクシュルーブには「継続的な熱水活動の完全に明白な記録はない」ものの、衝突現場が何百万年も高温のままであったことを示す強力な証拠があると述べている。
「大きな影響は環境を破壊するだけではありません」と彼は言います。 「また、割れた岩石の中を高温の流体が循環する長寿命の地下システムを作り出すこともできます。これらの化学物質が豊富な環境は、細菌にとって保護された生息地を提供する可能性があり、おそらく生命への初期の化学的段階の一部にとって好ましい条件さえ提供する可能性があります。」
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