6600万年前の白亜紀の終わりは、地球上で生きるのに大変な時期でした。
3つの地球規模の大災害がほぼ同時に発生しました：Chicxulub met石は、現在のメキシコのユカタン半島に激突し、現代のインドの大規模なデカントラップ火山地域が噴火し、地球の動植物の4分の3が鳥類以外の恐竜を含め、絶滅しました。 私たちの惑星の歴史の中でこれらの3つの出来事が同時に発生したことは、因果関係について数十年にわたる議論を加速させました。 火山噴火の大規模なシーケンスまたは地球外の影響のいずれかが大量絶滅を引き起こす可能性がありますが、それらはすべて何らかの形で接続されていましたか？
地球科学者として、リストに追加する別のイベントがあるかもしれないと信じる理由があります。 Science Advancesに掲載された新しい調査では、Chicxulubの影響により、構造プレートの端にある数万マイルの海底火山の尾根に沿って、デカントラップから遠く離れた追加の火山活動が引き起こされた可能性があります。 met石の衝突により、地球を一周する大きな地震波が発生し、マントルから海洋地殻にマグマを流すことができたようです。 これは恐竜や当時の他の動植物にとっておそらくより悪いニュースでした。
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地震活動がさまざまな水文現象を引き起こし、時には火山噴火さえ引き起こす可能性があることはよく知られています。 近くの大地震の余波で、乾燥した小川が流れ始め、井戸のレベルが上下することがあり、間欠泉が時々噴火することがあります。 地震活動も火山活動を引き起こしますが、条件が適切な場合にのみ、大地震によって引き起こされる可能性のある爆発的な火山噴火の約0.4％に過ぎません。
それでは、Chicxulub eo石が地球に衝突したときに発生した大地震は、デカントラップで進行中の噴火と関係があるのでしょうか？ この火山地帯は、インドの大部分を100万年未満で溶岩流で覆いました。 カリフォルニア大学バークレー校が率いる研究者チーム（私たちの1人であるレイフカールストロームを含む）は、これら2つのイベント間のつながりの可能性を再検討しました。
これらの噴火を記録するための最新の取り組みは、デカントラップがmet石の衝突と大量絶滅が起こる前に溶岩を噴出し始めたことを明確に示しています。 しかし、バークレー主導の研究は、Chicxulubの影響が噴火率の急速な増加を引き起こしたことを示唆しました。 真の場合、3つのイベントすべてが関連している可能性があります。その影響の後に、大量の絶滅に寄与する可能性のある加速された火山活動が続きます。
Axial Seamountのように、古い溶岩の上に横たわる水中の溶岩流が構造プレート間でにじみ出ています。 （オレゴン州立大学ビル・チャドウィック、ウッズホール海洋学研究所、CC BY-NDのROVジェイソン） **********
影響によるトリガー仮説が正しければ、他の火山システムも同様に相殺されたと予想されます。
地球上の火山活動の大部分は、大陸を覆うマグマの洪水や、セントヘレンズ山のような爆発では発生していません。 構造プレートが広がっている海底にあります。 地球の地殻が分裂すると、ほとんど固体のマントル層が上昇し、作成された空間を埋めます。 途中で減圧すると溶けます。
マグマがマントルから上昇し、構造プレート間の境界で地殻を通って噴出する、中央海の図解。 （背景、E。ポールオーバーランダー、WHOIグラフィックサービス。挿入図、オレゴン州立大学ビルチャドウィック、およびROVジェイソン、ウッズホール海洋学研究所。修正：Joseph Byrnes、CC BY-ND） この新しいマグマは地表に浸透し、中央海として知られるものに沿ってほぼ連続的な火山活動を促進します。 このプロセスは、海底に実質的にすべての地殻を作成します。 海底の年代は比較的よく知られているため、1億年以上前の海洋火山活動の記録が保存されています。 火山活動のこの注目に値する記録は、引き金となる仮説をテストする機会を作成します。
新しい研究では、公的に利用可能なデータセットを使用して、1億年前に遡る海底の構造の記録を作成しました。 火星と金星には地球規模の地球規模の海底よりも優れた地形図が存在するため、海底構造の変化を探すために間接的な方法を使用せざるを得ませんでした。
衛星によって測定されるさまざまな場所での重力の強さのわずかな変動が、必要なマッピングツールを提供します。 加速された火山活動の結果として予想されるように、海底に過剰な量の岩があるスポットは、地球の重力場の測定値がわずかに強くなります。
海底で最も小さな構造異常が発生する時間は、平均よりも8％多い質量異常を示しており、6600万年前に発生し、Chicxulub eo石の衝突の時代と一致しています。 （Byrnes and Karlstrom、Sci。Adv。2018; 4：eaao2994、CC BY-ND） 次に、これらの「重力異常」の記録を調べて、海底の構造に迅速に発生した変化を探しました。 Chicxulubの影響から100万年以内に、海底でこれらの小さな構造異常が異常に豊富に発生していることがわかりました。 重力異常は、インド洋および太平洋の6, 600万年前の海底にある約650フィートの高さの余分な物質の山と一致しています。
大量のマグマが下部地殻に注入された可能性があるため、過剰な物質の総量を特定することは困難です。 しかし、Chicxulubが衝突した頃、およそ23, 000から230, 000立方マイルのマグマが、中央海から世界中に噴出したと推定されます。 これは、デカントラップを含む地球の45億年の歴史の中で最大の噴火イベントと同等です。
ドットは、6, 600万年前のChicxulubの影響の時点で拡散率が高い海底の領域を示しています。 色は、2度以内の最大重力異常を示します。 （Byrnes and Karlstrom、Sci。Adv。2018; 4：eaao2994、CC BY-ND） **********
私たちの観察は、白亜紀の終わりの次の一連の出来事を示唆しています。 ちょうど6, 600万年前、デカントラップは噴火を開始しました。おそらく、地球のコアから上昇するホットロックの噴煙によって開始された可能性があります。 中央海と恐竜は通常の活動を続けます。
約25万年後、Chicxulubはメキシコになる海岸の沖を襲いました。 この衝撃は地球の気候に大きな混乱を引き起こし、大気中に粒子を注入し、最終的に惑星全体に見られる粘土の層に落ち着きます。 影響の後、火山活動はおそらく数十年から数十万年の間加速します。 中央海は大量のマグマを噴出し、デカントラップの噴火はインド亜大陸の大部分で溶岩をflood濫させます。 最終的に、地球の動植物種の4分の3が消滅しました。 唯一残っている恐竜は、通常鳥と呼ばれる羽をつけた飛行品種です。
現在の目標は、各イベントとそれらの相互作用についての理解をさらに絞り込むことです。 大量の絶滅に貢献するのに十分な中央海の活動があったのでしょうか、それとも引き金になった海底火山活動は、より重大な惑星の病気の症状でしたか？ Chicxulubの影響により他の火山システムがトリガーされましたか？ 火山活動と流星のどちらが絶滅の推進に大きな役割を果たしましたか？
明らかなのは、この新しい研究が大災害と地球規模のつながりを指し示していることです。これは、地球の反対側で起こっている出来事がどこでも影響を与える可能性があることをよく思い出させます。
この記事はもともとThe Conversationで公開されました。
オレフ大学地球科学助教授、Leif Karlstrom
ジョセフ・バーネス、ミネソタ大学地球科学博士研究員
