Điều gì đã khởi động một sự làm mát nhanh chóng trên Trái đất 12.800 năm trước? Một số nhà địa chất tin rằng một sao chổi bị phân mảnh hoặc tiểu hành tinh va chạm với Trái đất và gây ra sự thay đổi. Đọc thêm từ một nhà khoa học có nghiên cứu thực địa tại hồ Nam Carolina làm tăng thêm bằng chứng ngày càng tăng.
Nghệ sĩ khái niệm về một vụ va chạm sắp xảy ra từ không gian. Hình ảnh thông qua Vadim Sadovski / Shutterstock.com.
Bởi Christopher R. Moore, Đại học Nam Carolina
Điều gì đã khởi động Trái đất làm mát nhanh chóng 12.800 năm trước?
Trong không gian chỉ vài năm, nhiệt độ trung bình đột ngột giảm xuống, dẫn đến nhiệt độ lạnh hơn 14 độ F (8 C) ở một số vùng của Bắc bán cầu. Nếu một sự sụt giảm như thế xảy ra hôm nay, điều đó có nghĩa là nhiệt độ trung bình của Bãi biển Miami sẽ nhanh chóng thay đổi so với Montreal, Canada hiện tại. Các lớp băng ở Greenland cho thấy thời kỳ mát mẻ này ở Bắc bán cầu kéo dài khoảng 1.400 năm.
Sự kiện khí hậu này, được các nhà khoa học gọi là Younger Dryas, đánh dấu sự khởi đầu của sự suy giảm các loài megabauna thời kỳ băng hà, như voi ma mút và mastodon, cuối cùng dẫn đến sự tuyệt chủng của hơn 35 chi động vật trên khắp Bắc Mỹ. Mặc dù còn nhiều tranh cãi, một số nghiên cứu cho thấy những thay đổi môi trường của Younger Dryas đã dẫn đến sự suy giảm dân số trong số những người Mỹ bản địa được biết đến với những điểm giáo dục Clovis đặc biệt.
Trí tuệ địa chất thông thường đổ lỗi cho Younger Dryas về sự thất bại của các đập băng băng giữ lại những hồ nước lớn ở trung tâm Bắc Mỹ và vụ nổ nước ngọt lớn, bất ngờ mà chúng xả ra ở phía bắc Đại Tây Dương. Dòng nước ngọt này đã ngừng hoạt động lưu thông đại dương và cuối cùng làm mát khí hậu.
Tuy nhiên, một số nhà địa chất đăng ký vào giả thuyết tác động: ý tưởng rằng một sao chổi hoặc tiểu hành tinh bị va chạm với Trái đất 12.800 năm trước và gây ra sự kiện khí hậu đột ngột này. Cùng với việc phá vỡ lớp băng băng và tắt dòng hải lưu, giả thuyết này cho rằng tác động ngoài trái đất cũng gây ra một vụ va chạm vào mùa đông bằng cách đốt cháy những đám cháy lớn ngăn chặn ánh sáng mặt trời với khói.
Bằng chứng cho thấy nguyên nhân của khí hậu làm mát Younger Dryas, đến từ ngoài vũ trụ. Công việc thực địa gần đây của tôi tại một hồ nước ở Nam Carolina đã tồn tại ít nhất 20.000 năm làm tăng thêm bằng chứng ngày càng tăng.
Cái muck mà Lọ đã tích lũy dưới đáy hồ này trong 20.000 năm giống như một viên nang thời gian khí hậu. Hình ảnh qua Christopher R. Moore.
Điều gì sẽ tác động Trái đất để lại phía sau?
Trên toàn cầu, các nhà khoa học phân tích các hồ sơ về đại dương, hồ, mặt đất và lõi băng đã xác định các đỉnh lớn trong các hạt liên quan đến sự cháy, như than và bồ hóng, ngay tại thời điểm Younger Dryas khởi động. Đây sẽ là kết quả tự nhiên của các vụ cháy rừng thảm khốc. bạn sẽ thấy rằng sau khi Trái đất thực hiện một cú đánh ngoài trái đất. Có đến 10% rừng và đồng cỏ toàn cầu có thể đã bị đốt cháy tại thời điểm này.
Tìm kiếm thêm manh mối, các nhà nghiên cứu đã xem qua lớp địa tầng Younger Dryas Boundary phân bố rộng rãi. Đó là một lớp trầm tích đặc biệt được đặt trong một khoảng thời gian nhất định bởi các quá trình như lũ lụt lớn hoặc sự di chuyển của trầm tích bởi gió hoặc nước. Nếu bạn tưởng tượng bề mặt Trái đất giống như một chiếc bánh, Ranh giới Younger Dryas là lớp được phủ trên bề mặt của nó 12.800 năm trước, sau đó được bao phủ bởi các lớp khác qua hàng thiên niên kỷ.
Trong vài năm qua, các nhà khoa học đã tìm thấy nhiều loại vật liệu liên quan đến tác động kỳ lạ trong lớp Ranh giới Younger Dryas trên toàn cầu.
Chúng bao gồm các quả cầu từ nhỏ bằng sắt và silic nhiệt độ cao, nano, bồ hóng, thủy tinh nóng chảy ở nhiệt độ cao và nồng độ niken, osmium, iridium và bạch kim tăng cao.
Trong khi nhiều nghiên cứu đã cung cấp bằng chứng ủng hộ tác động của Younger Dryas, những nghiên cứu khác đã thất bại trong việc sao chép bằng chứng. Một số người cho rằng các vật liệu như kính hiển vi và nanodiza có thể được hình thành bởi các quá trình khác và không yêu cầu tác động của sao chổi hoặc tiểu hành tinh.
White Pond đã là một phần của cảnh quan này từ 20.000 năm trở lên. Hình ảnh qua Christopher R. Moore.
Một cái nhìn của 12.800 năm trước từ White Pond
Ở phía đông nam Hoa Kỳ, không có lõi băng để tìm kiếm dữ liệu khí hậu cổ đại. Thay vào đó, các nhà địa chất và khảo cổ như tôi có thể tìm đến những hồ nước tự nhiên. Chúng tích tụ trầm tích theo thời gian, bảo tồn từng lớp một kỷ lục về điều kiện khí hậu và môi trường trong quá khứ.
White Pond là một trong những hồ tự nhiên như vậy, nằm ở phía nam Hạt Kershaw, Nam Carolina. Nó có diện tích gần 26 ha (64 mẫu Anh) và thường nông, dưới 2 mét (6 feet) ngay cả ở những phần sâu nhất của nó. Trong chính hồ, than bùn và bùn giàu hữu cơ và trầm tích dày tới 6 mét (20 feet) đã tích lũy ít nhất kể từ đỉnh cao của kỷ băng hà cuối cùng hơn 20.000 năm trước.
Thu thập lõi trầm tích từ White Pond năm 2016. Hình ảnh qua Christopher R. Moore.
Vì vậy, vào năm 2016, tôi và đồng nghiệp đã khai thác trầm tích từ đáy White Pond. Sử dụng các ống dài 4 mét (dài 13 feet), chúng tôi có thể giữ được trật tự và tính toàn vẹn của nhiều lớp trầm tích đã tích tụ trên các eons.
Các lõi trầm tích dài được cắt làm đôi để trích xuất các mẫu để phân tích. Hình ảnh qua Christopher R. Moore.
Dựa trên hạt giống được bảo quản và than gỗ mà chúng tôi đã phóng xạ, nhóm của tôi xác định có một lớp dày khoảng 10 cm (4 inch) có niên đại ở Ranh giới Younger Dryas, từ 12.835 đến 12.735 năm trước. Đó là nơi chúng tôi tập trung săn lùng bằng chứng về một tác động ngoài trái đất.
Chúng tôi đặc biệt tìm kiếm bạch kim. Kim loại dày đặc này hiện diện trong lớp vỏ Trái đất chỉ ở nồng độ rất thấp nhưng phổ biến trong sao chổi và tiểu hành tinh. Nghiên cứu trước đây đã xác định được sự bất thường bạch kim bạch kim lớn - mức độ bạch kim tăng cao, phù hợp với nguồn tác động ngoài trái đất toàn cầu ở các lớp Younger Dryas từ lõi băng Greenland cũng như trên khắp Bắc và Nam Mỹ.
Gần đây nhất, dị thường bạch kim Younger Dryas đã được tìm thấy ở Nam Phi. Khám phá này mở rộng đáng kể phạm vi địa lý của sự bất thường và thêm hỗ trợ cho ý tưởng rằng tác động của Younger Dryas thực sự là một sự kiện toàn cầu.
Các vụ phun trào núi lửa là một nguồn bạch kim có thể khác, nhưng các địa điểm Younger Dryas Boundary với bạch kim nâng cao không có các dấu hiệu khác của núi lửa quy mô lớn.
Thêm bằng chứng về một tác động ngoài trái đất
Trong các mẫu White Pond, chúng tôi thực sự đã tìm thấy mức độ cao của bạch kim. Các trầm tích cũng có tỷ lệ bạch kim so với palađi khác thường.
Cả hai nguyên tố đất hiếm này xảy ra tự nhiên với số lượng rất nhỏ. Thực tế là có nhiều bạch kim hơn palađi cho thấy rằng bạch kim thêm đến từ một nguồn bên ngoài, chẳng hạn như bụi khí quyển trong hậu quả của một tác động ngoài trái đất.
Nhóm của tôi cũng tìm thấy một sự gia tăng lớn trong bồ hóng, cho thấy các vụ cháy rừng quy mô lớn trong khu vực. Ngoài ra, số lượng bào tử nấm thường liên quan đến phân của động vật ăn cỏ lớn đã giảm trong lớp này so với các khoảng thời gian trước đó, cho thấy sự suy giảm đột ngột của megahuna thời kỳ băng hà trong khu vực vào thời điểm này.
Máy quang ảnh của Bào tử - bào tử nấm liên quan đến phân của megaherbivores - từ White Pond. Hình ảnh qua Angelina G. Perrotti.
Trong khi các đồng nghiệp của tôi và tôi có thể chỉ ra rằng sự bất thường của bạch kim và bồ hóng và sự suy giảm bào tử nấm đều xảy ra cùng một lúc, chúng tôi không thể chứng minh được nguyên nhân.
Tuy nhiên, dữ liệu từ White Pond phù hợp với các bằng chứng ngày càng tăng về sự va chạm của sao chổi hoặc tiểu hành tinh gây ra thảm họa môi trường ở lục địa cách đây 12.800 năm, qua sự cháy lớn và một mùa đông tác động ngắn. Sự thay đổi khí hậu liên quan đến Younger Dryas, sự tuyệt chủng của megahaunal và sự suy giảm hoặc dịch chuyển tạm thời trong các quần thể săn bắn hái lượm Clovis sớm ở Bắc Mỹ vào thời điểm này có thể có nguồn gốc từ không gian.
Xem lớn hơn. | Một lõi trầm tích White Pond giống như một dòng thời gian của các lớp địa tầng. Những gì các nhà nghiên cứu tìm thấy trong mỗi lớp cung cấp gợi ý về khí hậu và môi trường tại thời điểm đó. Hình ảnh qua Shutterstock.com/ ALLen West / NASA / Sedwick C (2008) PLoS Biol 6 (4): e99 / Martin Pate / Trung tâm khảo cổ học Đông Nam.
Christopher R. Moore, Nhà khảo cổ học và Giám đốc Dự án Đặc biệt tại Chương trình Nghiên cứu Khảo cổ học Sông Savannah và Viện Khảo cổ học và Nhân chủng học Nam Carolina, Đại học South Carolina
Bài viết này được tái bản từ Cuộc hội thoại theo giấy phép Creative Commons. Đọc bài viết gốc.
Điểm mấu chốt: Bằng chứng mới cho thấy một vụ va chạm ngoài trái đất 12.800 năm trước đã gây ra sự thay đổi khí hậu đột ngột cho Trái đất.
