Dinozorları yok eden kaya

Kanca

İtalya'nın Gubbio kasabası yakınında, yol kenarındaki kireçtaşı kayalıklarında ince, koyu bir kil şeridi uzanır. Şeridin altındaki kayalarda dinozor çağına ait deniz canlılarının küçük kabukları bol bol bulunur. Üstünde ise bu canlıların çoğu birden kaybolur. Birkaç santimetrelik bu kil, Dünya tarihinin en ünlü felaketlerinden birinin imzasıdır.

66 milyon yıl önce, uzaydan gelen bir kaya Dünya'ya çarptı ve gezegenin hükümdarlarını değiştirdi. Dinozorların çağı bitti, memelilerin çağı başladı. Bunu nereden biliyoruz ve o kaya Dünya'ya neler yaptı?

Merkezi soru

66 milyon yıl önceki büyük yok oluşun uzaydan gelen bir çarpışmayla ilişkili olduğunu hangi kanıtlarla biliyoruz ve büyük çarpışmalar bir gezegeni nasıl etkiler?

Anlatım

Kilin içindeki ipucu

1970'lerin sonunda jeolog Walter Alvarez ile Nobel ödüllü fizikçi babası Luis Alvarez, Gubbio'daki kil şeridinin ne kadar sürede biriktiğini ölçmek istedi. Bunun için iridyum adlı bir metalin miktarına baktılar. İridyum, Dünya'nın kabuğunda çok nadirdir, çünkü gezegen genç ve eriyik hâldeyken ağır metallerin çoğu çekirdeğe gömüldü. Ama göktaşlarında çok daha boldur. Uzaydan sürekli yağan toz, tortulara küçük ve düzenli bir iridyum katkısı yapar.

Sonuç şaşırtıcıydı. Alvarez ekibinin 1980'de yayımladığı çalışmaya göre, bu sınırdaki iridyum miktarı İtalya'da çevresindeki kayalarda olağan düzeyin yaklaşık otuz katına, Danimarka'da yüz altmış katına, Yeni Zelanda'da yirmi katına çıkıyordu. Dünya'nın üç ayrı köşesinde, tam yok oluş anında, uzaydan gelmiş olması gereken bir metal birikmişti.

Ekip cesur bir açıklama önerdi: büyük bir asteroit Dünya'ya çarpmış, kendi kütlesinin kat kat fazlası kadar toz kaldırmıştı. Bu toz yıllarca yüksek atmosferde kalıp güneş ışığını kesmiş, bitkilerin fotosentezini durdurmuş ve besin zincirini çökertmişti. Hesaplarına göre çarpan cisim yaklaşık on kilometre çapında olmalıydı. Geriye tek bir soru kalıyordu: bu kadar büyük bir çarpışmanın krateri neredeydi?

Kayıp krater

Krater, Meksika'nın Yucatán Yarımadası'nda, kalın tortuların altına gömülü hâlde bulundu. Petrol arayan jeofizikçiler bu bölgede halka biçimli garip yapılar fark etmişti. 1991'de Alan Hildebrand ve arkadaşları, bu yapının bir çarpışma kraterinin kalıntısı olabileceğini öne sürdü. Kratere, yakındaki bir kasabanın adıyla Chicxulub (okunuşu "Çikşulub") denir. Çapı yaklaşık 180 kilometredir.

Sonraki yıllarda kanıtlar birikti. Dünyanın dört bir yanındaki sınır kilinde, yalnızca çok büyük basınçlarda oluşabilen şok izli kuvars taneleri ve eriyik kayadan oluşmuş küçük cam boncuklar bulundu. Bu kalıntı tabakası Meksika'ya yaklaştıkça kalınlaşıyordu. Körfez kıyılarında dev dalgaların sürüklediği tortular saptandı. 2010'da farklı ülkelerden onlarca bilim insanının imzaladığı bir değerlendirme, kanıtların Chicxulub'daki tek bir çarpışmanın yok oluşu tetiklediğini desteklediği sonucuna vardı.

Kayaçların hassas tarihlendirmesi de çarpışmayı ve yok oluşu birbirine bağladı. Paul Renne ve arkadaşlarının 2013'teki ölçümlerine göre çarpışma, yok oluştan en fazla otuz üç bin yıl uzakta gerçekleşmişti; jeolojik ölçekte neredeyse aynı an.

Bir çarpışmanın zinciri

Saniyede onlarca kilometre hızla gelen on kilometrelik bir kaya, çarptığı anda muazzam bir enerji açığa çıkarır. Schulte ve arkadaşlarının özetlediği gibi, çarpışma anında yıkıcı şok dalgaları, güçlü bir ısı darbesi ve bütün kıyılara ulaşan dev dalgalar oluşmuş olmalı. Havaya fırlayan eriyik kaya parçaları atmosfere yeniden girerken gökyüzünü kızdırdı.

Asıl yıkım ise sonraki aylarda ve yıllarda geldi. Atmosfere yayılan toz, kurum ve kükürtlü gazlar Güneş ışığını kesti. Yüzey uzun süre soğudu ve karanlıkta kaldı; okyanuslar asitleşti. Fotosentez yapan küçük deniz algleri ve bitkiler zarar görünce, onlara bağlı besin zinciri de çöktü. Kuş olmayan bütün dinozorlar, uçan sürüngenler ve pek çok deniz canlısı bu çöküşten kurtulamadı. Küçük, çok yönlü beslenebilen canlılar ise hayatta kalma şansını daha çok buldu.

Bu dönemde Hindistan'da da dev lav akıntıları, yani Dekkan volkanizması, sürüyordu. Bazı araştırmacılar bu volkanizmanın da iklimi zorladığını ve yok oluşa katkıda bulunduğunu savunuyor. Tartışma, çarpışmanın rolünü değil, volkanizmanın ne kadar katkı yaptığını konu alıyor.

Çarpışmalar bitmedi

Büyük çarpışmalar Dünya'nın tarihinin olağan bir parçasıdır; Ay'ın kraterlerle dolu yüzü, bu bombardımanın silinmemiş kaydıdır. Dünya'da ise yağmur, rüzgâr ve levha hareketleri çoğu krateri zamanla siler.

Küçük çarpışmalar ise bugün de oluyor. NASA'ya göre 15 Şubat 2013'te Rusya'nın Çelyabinsk kenti üzerinde, yaklaşık on yedi ile yirmi metre çapında bir göktaşı atmosferde patladı. Şok dalgası geniş bir bölgede camları kırdı ve çoğu kırılan camlardan olmak üzere bin altı yüzden fazla insan yaralandı. Böyle küçük olaylar büyüklere göre çok daha sık yaşanır; Chicxulub büyüklüğündeki çarpışmalar ise son derece nadirdir. Gökbilimcilerin Dünya'ya yaklaşan cisimleri nasıl izlediği ve bir çarpışmayı önlemek için neler denendiği, ileride ayrı bir konu olarak karşımıza çıkacak.

Aslında…

Bu yüzden bilim insanları bu olayı anlatırken "kuş olmayan dinozorlar" ifadesini kullanır. Dinozorların soyu tükenmedi; bir dalı bugün hâlâ gökyüzünde uçuyor.

Büyük resim

Chicxulub çarpışması, astronomi ile yaşamın tarihini birbirine bağlar. Güneş Sistemi'nin oluşumundan kalan bir kaya, Dünya'daki yaşamın yönünü değiştirdi. Dinozorların yerini dolduran memeliler çeşitlendi ve milyonlarca yıl sonra insan ortaya çıktı. Bir anlamda biz, o çarpışmanın açtığı boşlukta gelişen soyun ürünüyüz.

Bu hikâye bilimin nasıl çalıştığını da gösterir. İnce bir kil şeridindeki beklenmedik bir ölçüm, cesur bir hipoteze, hipotez bir tahmine, tahmin de on yıl sonra bulunan bir kratere dönüştü. Kanıtlar farklı bilim dallarından geldi: jeoloji, kimya, fizik ve paleontoloji.

Özet

1. 1980'de Alvarez ekibi, yok oluş sınırındaki kilde olağan düzeyin kat kat üstünde iridyum buldu ve bunun büyük bir asteroit çarpmasının izi olduğunu önerdi.
2. Meksika'daki yaklaşık 180 kilometrelik Chicxulub krateri, dünya çapındaki şok izli kuvars, cam boncuklar ve dev dalga tortularıyla birlikte, 66 milyon yıl önceki çarpışmanın yerini gösterdi; tarihlendirme çarpışmayı ve yok oluşu neredeyse aynı ana yerleştiriyor.
3. Çarpışma şok dalgaları, ısı ve dev dalgalar yarattı; ardından toz ve gazların Güneş ışığını kesmesi besin zincirini çökertti ve kuş olmayan dinozorların sonunu getirdi.

Görev

Quiz

1. Alvarez ekibi yok oluş sınırındaki kilde ne buldu ve bu neden önemliydi?
2. İridyum neden Dünya'nın kabuğunda nadir, göktaşlarında ise boldur?
3. Chicxulub krateri nerededir ve ne kadar büyüktür?
4. Çarpışmanın yok oluşa yol açmasının ardındaki süreç neydi?
5. Dinozorların hepsi yok oldu mu?

Cevaplar

1. Olağan düzeyin kat kat üstünde iridyum buldu; bu metal göktaşlarında bol olduğu için, yok oluş anında uzaydan büyük miktarda malzeme geldiğine işaret ediyordu.
2. Dünya genç ve eriyikken ağır metallerin çoğu çekirdeğe gömüldü; göktaşları ise bu ayrışmayı yaşamadığı için iridyumu daha bol taşır.
3. Meksika'nın Yucatán Yarımadası'nda, tortuların altına gömülüdür; çapı yaklaşık 180 kilometredir.
4. Çarpışma şok dalgaları, ısı ve dev dalgalar yarattı; atmosfere yayılan toz ve gazlar Güneş ışığını keserek yüzeyi soğuttu ve karanlıkta bıraktı; fotosentez zayıflayınca besin zinciri çöktü.
5. Hayır; kuş olmayan dinozorlar yok oldu, ama bir dinozor kolu olan kuşlar hayatta kaldı.

Kaynaklar

Sonraki derse köprü

Güneş Sistemi'nin sınırlarını ve içindeki cisimlerin hikâyesini gördük. Şimdi dışarı, yıldızların arasındaki uzaya bakacağız. O uzay, Dünya'daki hiçbir laboratuvarın ulaşamayacağı kadar seyrek; ama yine de gaz, toz ve şaşırtıcı moleküllerle dolu. Yeni yıldızları ve gezegenleri doğuran hammadde, o seyrek ortamda nasıl bir araya geliyor?