Մոտ 43–46 միլիոն տարի առաջ աստերոիդը կամ գիսաստղը բախվել է Հյուսիսային ծովի հատակին՝ բարձրացնելով հսկայական ալիք և թողնելով մոտ երեք կիլոմետր տրամագծով խառնարան։ Երկար ժամանակ գիտնականները վիճում էին 2002 թվականին հայտնաբերված այս կառուցվածքի ծագման շուրջ։ Այժմ հետազոտողները գտել են տիեզերական բախման համոզիչ ապացույցներ. ապարներում հայտնաբերվել են ծայրահեղ ճնշման ազդեցությամբ փոփոխված միներալներ։ Հետազոտության արդյունքները հրապարակվել են Nature Communications ամսագրում, հայտնում է sciencedaily.com։

Խառնարան, որը տասնամյակներ շարունակ գիտնականներին շփոթության մեջ էր գցում

Սիլվերպիթ (Silverpit) խառնարանը գտնվում է Անգլիայի արևելքում՝ Յորքշիրի ափից մոտ 130 կիլոմետր հեռավորության վրա, ծովի հատակից մոտ 700 մետր խորության տակ։ Դրա տրամագիծը մոտավորապես երեք կիլոմետր է, իսկ օղակաձև ճեղքվածքներով շրջապատող գոտին ձգվում է գրեթե 20 կիլոմետր։

Կառուցվածքը 2002 թվականին առաջին անգամ հայտնաբերվելուց անմիջապես հետո գիտնականները ուշադրություն դարձրեցին դրա նմանությանը հայտնի հարվածային խառնարաններին։ Գրեթե շրջանաձև ձևը և կենտրոնական բարձրացումը կարող էին վկայել հզոր բախման մասին. հարվածի ժամանակ ապարները խիստ սեղմվում են, իսկ հետո մակերևույթի կենտրոնական մասը կարող է բարձրանալ, երբ սեղմված նյութը սկսում է վերականգնել իր ձևը։

Սակայն արտաքին նմանությունը բավարար ապացույց չէր։ Որոշ երկրաբաններ ենթադրում էին, որ խառնարանը ձևավորվել է ստորգետնյա աղային կուտակումների շարժման հետևանքով, որոնք դեֆորմացնում են վերևում գտնվող ապարները։ Մյուսները դրա ծագումը կապում էին հրաբխային ակտիվության և ծովի հատակի մի հատվածի փլուզման հետ։

Վեճն այնքան լուրջ էր, որ 2009 թվականին մասնագետները նույնիսկ քվեարկեցին Սիլվերպիթի ծագման տարբեր բացատրությունների շուրջ։ Այն ժամանակ մասնակիցների մեծամասնությունը մերժեց աստերոիդային հարվածի վարկածը։

Այժմ Էդինբուրգի Հերիոթ-Ուոթ համալսարանի Ուիսդին Նիկոլսոնի ղեկավարած խումբը ներկայացրել է ապացույցներ, որոնք թույլ են տվել լուծել այս վաղեմի քննարկումը։

Ծայրահեղ ճնշման միկրոսկոպիկ հետքեր

Հանելուկի լուծման բանալին դարձել են խառնարանի մոտակայքում նավթահորի հորատման ընթացքում ստացված նոր սեյսմիկ պատկերները և ապարների նմուշները։

Սեյսմիկ հետազոտությունը թույլ է տալիս ուսումնասիրել ընդերքի կառուցվածքը՝ ըստ այն բանի, թե ինչպես են ձայնային ալիքները անցնում ապարների տարբեր շերտերով։ Բարելավված տվյալների շնորհիվ գիտնականները կարողացել են ավելի մանրամասն ուսումնասիրել Սիլվերպիթի ներքին կառուցվածքը և շրջակա ապարների դեֆորմացման առանձնահատկությունները։

Սակայն վճռորոշ նշանակություն ունեցավ մի գտածո, որը հնարավոր չէր անել միայն պատկերների հիման վրա. նմուշներում հայտնաբերվել են քվարցի և դաշտային սպաթի միկրոսկոպիկ բյուրեղներ՝ հարվածային ազդեցության հետքերով։

Տիեզերական մարմնի մակերևույթի հետ բախման ժամանակ առաջանում են հարվածային ալիքներ, որոնք ստեղծում են հսկայական ճնշում։ Այն փոխում է միներալների ներքին կառուցվածքը՝ թողնելով բնորոշ միկրոսկոպիկ նշաններ։ Սովորական երկրաբանական գործընթացները, որպես կանոն, չեն կարող ձևավորել նման առանձնահատկություններ։

Բյուրեղները հայտնաբերվել են այն խորության վրա, որը համապատասխանում է խառնարանի հատակի մակարդակին։ Սա դարձել է ծանրակշիռ ֆիզիկական վկայություն այն բանի, որ ապարներն իսկապես ենթարկվել են չափազանց հզոր հարվածի։

Նիկոլսոնը այս միներալների որոնումը համեմատել է խոտի դեզում ասեղ գտնելու փորձի հետ. նման նմուշները չափազանց դժվար է հայտնաբերել, հատկապես ծովի հատակի տակ թաքնված ապարներում։ Հետազոտողի խոսքով՝ հենց դրանք էլ թույլ տվեցին հաստատել Սիլվերպիթի հարվածային ծագումը։

Ինչպես բախումը առաջացրեց 30-հարկանի տան բարձրության ալիք

Խառնարանի ծագումը հաստատելուց հետո հետազոտողները կիրառել են համակարգչային մոդելավորում՝ վերականգնելու հին բախման հանգամանքները։

Հաշվարկների համաձայն՝ մոտ 160 մետր տրամագծով աստերոիդը շարժվել է արևմուտքից և փոքր անկյան տակ բախվել ծովի հատակին։ Բախման ժամանակ այն օդ է նետել ջրի և մանրացված ապարների հսկայական զանգվածներ։

Մոդելը ցույց է տալիս, որ ընդամենը մի քանի րոպեում ձևավորվել է մոտ 1,5 կիլոմետր բարձրությամբ ջրի և քարային բեկորների սյուն։ Երբ այդ զանգվածը նորից փլվել է ծովը, առաջացել է ավելի քան 100 մետր բարձրությամբ ցունամի։

Համեմատության համար՝ նման ալիքը բարձրությամբ համադրելի է 30-հարկանի շենքի հետ։ Ընդ որում, խոսքը դիտարկված իրադարձության մասին չէ, այլ համակարգչային հաշվարկների միջոցով ստացված վերակառուցման։ Հին ալիքի ճշգրիտ բարձրությունը հնարավոր չէ անմիջապես չափել, ուստի գնահատականը կախված է օգտագործված մոդելից և դրանում ներառված պարամետրերից։

Այնուամենայնիվ, հաշվարկները ցույց են տալիս, թե որքան կործանարար կարող է լինել նույնիսկ տիեզերական չափանիշներով համեմատաբար փոքր օբյեկտի բախումը օվկիանոսի հետ։ 160 մետր տրամագծով աստերոիդը զգալիորեն փոքր է այն մարմնից, որի հետ կապվում է ոչ թռչնային դինոզավրերի վերացումը, բայց հսկայական արագությամբ բախվելիս այն կարող է ազատել վիթխարի էներգիա։

Այս դեպքում վտանգը կապված չէ միայն բուն հարվածի հետ։ Ջրի մեծ ծավալների արագ տեղաշարժը կարող է առաջացնել հզոր ալիքներ, իսկ դուրս նետված ապարները և ծովի հատակի հետագա փոփոխությունները ուժեղացնում են կործանարար հետևանքները։

Ինչու է խառնարանը պահպանվել մինչև մեր օրերը

Սիլվերպիթի ծագման հաստատումը կարևոր է ոչ միայն մեկ հին աղետի վերակառուցման համար։ Այս օբյեկտը գիտնականներին տալիս է հազվագյուտ հնարավորություն ուսումնասիրելու, թե ինչպես են մեծ արագությամբ բախումները փոխում մոլորակային մակերևույթի և դրա տակ գտնվող ապարների կառուցվածքը։

Երկրի վրա նման իրադարձությունների հետքերը հաճախ անհետանում են շատ ավելի վաղ, քան հետազոտողները հասցնում են դրանք ուսումնասիրել։ Էրոզիան քայքայում է խառնարանները, նստվածքները դրանք թաղում են նոր շերտերի տակ, իսկ տեկտոնական սալերի շարժումը աստիճանաբար վերակառուցում է մոլորակի մակերևույթը։

Նիկոլսոնի գնահատմամբ՝ ցամաքում հաստատվել է մոտ 200 հարվածային խառնարան, իսկ օվկիանոսների տակ հայտնաբերվել է ընդամենը մոտ 33-ը։ Այդ պատճառով Սիլվերպիթի նման լավ պահպանված կառուցվածքները առանձնահատուկ արժեք ունեն։

Քանի որ խառնարանի զգալի մասը թաքնված է ծովի հատակի տակ, հետազոտողները կարող են ուսումնասիրել ոչ միայն դրա ձևը, այլև խորքերում բախման հետևանքները՝ ճեղքեր, ապարների տեղաշարժ և երկրաբանական շերտերի փոփոխություններ։ Սա օգնում է հասկանալ այն գործընթացները, որոնք տեղի են ունենում նաև այլ մոլորակների վրա, որտեղ հարվածային խառնարանների ներքին կառուցվածքն ուսումնասիրելը զգալիորեն ավելի բարդ է։

Լոնդոնի Իմփերիալ քոլեջի պրոֆեսոր Գարեթ Քոլլինզը, որը մասնակցել էր Սիլվերպիթի ծագման շուրջ նախորդ քննարկմանը և նոր աշխատանքի համար թվային մոդելների պատրաստմանը, նշել է, որ այժմ գիտնականները կարող են խառնարանի բնույթի մասին վեճերից անցնել բուն բախման ուսումնասիրությանը։

Սիլվերպիթը նաև լրացնում է այլ հաստատված հարվածային կառուցվածքների պատկերը, այդ թվում՝ Մեքսիկայում գտնվող Չիկշուլուբ խառնարանի, որը կապված է ոչ թռչնային դինոզավրերի զանգվածային վերացման հետ, և Աֆրիկայի արևմտյան ափերի մոտ գտնվող Նադիր խառնարանի։

Յուրաքանչյուր նման օբյեկտ թույլ է տալիս վերականգնել Երկրի տիեզերական պատմության առանձին դրվագներ։ Սիլվերպիթի դեպքում հատկապես կարևոր է այն, որ բախումը տեղի է ունեցել ծովում. դրա ուսումնասիրությունն օգնում է գնահատել, թե ինչպես են աստերոիդային հարվածները փոխազդում օվկիանոսի հետ և ինչ հետևանքներ կարող են ունենալ մոլորակի համար։

Թեև մոդելավորման արդյունքները չեն թույլ տալիս հին իրադարձության սցենարը ուղղակիորեն տեղափոխել արդիականություն, դրանք ցույց են տալիս, որ աղետալի հետևանքների առաջացման համար պարտադիր չէ բախում մի այնպիսի աստերոիդի հետ, որը կարող է առաջացնել գլոբալ զանգվածային վերացում։ Նույնիսկ շատ ավելի փոքր մարմինը կարող է հանգեցնել լայնածավալ տարածաշրջանային ավերածությունների, հատկապես եթե նրա հետագիծն ավարտվում է օվկիանոսում։