Astronomija broj 28 - Familija Baptistina ubila dinosaure

Utorak, 04. prosinca 2007. u 19:47 sati

Sudar dva tela koji se dogodio pre 160 miliona godina na nekoliko stotina miliona kilometara daleko od naše planete doveo je do preokreta evolucije života na Zemlji. Da sudara nije bilo, danas bi svet izgledao potpuno drugačije, toliko da to ne možemo ni da zamislimo. Možda bi, umesto ljudi ovom planetom danas vladali dinosauri.


© Image credit: Don Davis - The Future Of Things

Dinosauri su bili žrtve uzajamnog dejstva više događaja, ali najdramatičniji i svakako presudan bio je udar asteroida, desetak kilometara u prečniku, u obalu poluostrva Jukatan koje danas krasi državu Meksiko. O tome postoji velika saglasnost naučnika koji se bave pitanjem pomora dinosaura i o tome smo pisali u Astronomiji broj 13. Da se razumemo, nisu izumrli samo dinosauri, već svi krupniji stvorovi i nisu sva ta živa bića nestala u jednom momentu haosa i ne od samog udara, već od posledica koje su dramatično izmenile čitavo životno okruženje. Agonija preživelih trajala je više hiljada godina. Ali život se oporavio. Dinosauri su istina izumrli, ali baš njihovim nestankom stvoreni su bolji uslovi za drugu vrstu živih bića, koja su do tada postojala gotovo kao nusprodukt evolucije. Bili su to sisari.

Da se vratimo asteroidu ubici. On je i sam stradao u ovom udaru u Zemlju. Istopio se, ispario i razvejao po čitavoj planeti. Bilo je to pre 65 miliona godina, ali, danas su naučnici u stanju da prate njegov trag unazad čitavih 160 miliona godina.

Familija Baptistina

U glavnom asteroidnom pojasu postoji nekoliko desetina danas poznatih većih familija asteroida. Familiju čine asteroidi sa sličnim orbitalnim elementima, a ta sličnosti dolazi od zajedničkog porekla svih članova familije. Familija nastaje u sudarima asteroida u kojima se oni drobe i usitnjavaju. Jedna od tih familija je i nedavno otkrivena familija Baptistina. Ime je dobila po svom najvećem članu, asteroidu 298 Baptistina čija veličina se procenjuje na oko 40 kilometara. Baptistina se sa familijom kreće u unutrašnjem delu glavnog asteroidnog pojasa. Ovaj pojas je smešten između Marsa i Jupitera.


© Image credit: Don Davis - The Future Of Things

Tim američko-čeških astronoma: dr. Viliam Botke (William Bottke, Southwest Research Institute, SwRI), dr David Vokrulicki (David Vokrouhlicky, Charles University, Prague) i dr David Nesvorni (David Nesvorny, SwRI)1, se bavio detaljnim i preciznim proučavanjem ove familije, odnosno njihovim orbitama, koje su ih, idući unazad u vreme, dovele do jedne izvorišne tačke. Tim je izračunao da je familija nastala u sudaru dva velika asteroida od kojih je veći imao prečnik 170 kilometara, a manji 60. U razarajućom sudaru ta dva tela nastalo je oko 300 gromada većih od 10 kilometara i čak 140 000 većih od jednog kilometra u prečniku. Bilo je to pre 160 miliona godina, manje ili više 20 miliona.

Ali danas u glavnom asteroidnom pojasu možete naći znatno manje članova ove familije. Nakon sudara oni su se lagano, milionima godina, rasipali pod uticajem zračenja Sunca i isijavanjem toplote (efekat Jarkovskog, pogledajte okvir). Poseban uticaj su vršile velike planete, pre svega Jupiter i Mars, koje su svojom gravitacijom pri svakom prolazu pored asteroida izduživale njihove putanje da bi konačno neke od njih izbacile u područje unutrašnjih planeta tako da presecaju orbite Marsa, Zemlje, Venere i Merkura. Proračuni tima pokazuju da je na ovaj način bar 20% članova familije Baptistine bilo rastureno u svemir. Od toga je oko 2% bilo upućeno ka putanji Zemlje. Neki su pogodili Mesec, neki našu planetu. Neki ožiljci tih davnih događaja su i danas vidljivi.

Efekat Jarkovskog
Dok se okreće oko Sunca asteroid rotira i oko svoje ose, te Suncu nije okrenut uvek jednim istim delom svoje površine. Kada jedan deo površine asteroida pređe sa noćne strane na dnevnu (onu koju osvetljava Sunce) tada taj deo upija Sunčeve zrake i greje se. Kako asteroid rotira tako i taj deo površine ulazi u sumrak, ali sada zagrejan. Tada on počinje da isijava primljenu toplotu, tj. da ispušta toplotne zrake u svemir, što proizvodi malu silu, ali silu koja je u stanju da vremenom deformiše putanju asteroida.
Efekat nosi ime po Ivanu Osipoviču Jarkovskom (1844-1902) rusko-poljskom inženjeru.

Dokazi

Postoje dobri razlozi da verujemo u ovakav sled događaja. S jedne strane imamo, kako je rečeno, nedostatak većeg broja asteroida familije Baptistine u glavnom asteroidnom pojasu, a kompjuterske simulacije pokazuju da su oni izbačeni sa originalnih putanja i upućeni ka unutrašnjim planetarna. S druge strane, uzimajući u obzir broj kratera na Mesecu i Zemlji i računajući njihovu starost, odnosno vreme nastanka, tim je primetio da se u periodu od pre 100 do 150 miliona godina broj udara iz svemira u Mesec i Zemlju udvostručio. Period povećanja stope rasta udara se uklapa sa proračunom da je familija nastala pre 160 miliona godina. Kompjuterske simulacije kretanja asteroida ove familije takođe pokazuju da su se brojni odbegli članovi familije sručili na unutrašnje planete.


© Image credit: Don Davis - The Future Of Things

Postoje i neki konkretni primeri. Vrlo je verovatno da je krater Tiho, koji se nalazi u blizini južnog pola Meseca, nastao udarom asteroida iz familije Baptistina. Krater je mlad o čemu svedoči i dobro očuvan sistem zraka koji se pružaju od njega. Ti zraci su materijal koji je izbačen iz kratera u samom udaru i pružaju se daleko na sever Meseca, neki i preko 1500 kilometara. Posada Apola 17 je na Zemlju donela uzorke materijala tih zraka i njihova analiza je potvrdila starost kratera koja se procenjuje na nešto više od 100 miliona godina. Na osnovu proračuna i kompjuterskih simulacija Botke i njegove kolege smatraju da postoji 70% verovatnoće daje ovaj krater nastao udarom nekog člana familije Baptistina. Izvesna rezerva postoji samo zbog toga što je nepoznat sastav samog udarnog tela. Ali za sad ne postoji bolje objašnjenje za ovaj događaj, jer se ne vidi koje drugo telo je moglo da pogodi Mesec u vreme nastanaka kratera Tiho.

Sa većom verovatnoćom tim istraživača govori o poreklu udara koji je stvorio krater Čiksulub na obali poluostrva Jukatan, pre 65 miliona godina. Udarno telo koje je stvorilo ovaj krater bio je asteroid od ugljenikovih hondrita i to je pokazala analiza uzoraka iz okoline kratera. Za ovakav sastav nekih asteroida se pouzdano zna, na osnovu uzoraka nekih drugih asteroida koji su pronađeni na našoj planeti. Ti asteroidi su inače vrlo retki, a upravo tom tipu pripadaju i članovi Baptistina familije. Ta činjenica isključuje sve druge moguće kandidate koji su, s obzirom na svoje orbitalne parametre, eventualno mogli da se obore na Zemlju. Konačne analize i kompjuterske simulacije pokazuju čak 90% verovatnoće da je upravo neki asteroid iz familije Baptistina napravio krater Čiksulub.

Zbog svega toga sada sa 90% sigurnosti možemo smatrati daje pre 65 miliona godina baš neki odbegli član familije Baptistina udario o Zemlju što je dovelo do potpunog preokreta u evoluciji života na Zemlji, do izumiranja velikog broja vrsta, ali što je omogućilo razvoj sisara i, na kraju krajeva, do pojave čoveka.


1) Njihov članak "An asteroid breakup 160 Myr ago as the probable source of the K/T impactor", je objavljen septembra ove godine u časopisu Nature.


Ovaj tekst možete pročitati u novom, dvadeset osmom broju Astronomije, a isto tako, nova Astronomija donosi pregršt novih zanimljivosti i odličnih tekstova brojnih autora. Želite li doći do svog primjerka ovoga sjajnog astronomskog časopisa, kao i nabaviti starije brojeve Astronomije, možete se pretplatiti jer ga nema u slobodnoj prodaji kod nas, a sve informacije potražite kod nas ili na stranicama Astronomskog magazina. Raspravljati o ovim temama možete na našem AstroForumu. Dođite, očekujemo vas.