การอธิบายเกี่ยวกับแถบดาวเคราะห์น้อยทำงานอย่างไร

การศึกษาใหม่ทำให้การประเมินอย่างละเอียดมากขึ้นว่าก๊าซซัลเฟอร์และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ถูกขับออกจากชั้นบรรยากาศของโลกจากหินที่ระเหยกลายเป็นไอทันทีหลังจากเหตุการณ์ Chicxulub ผู้เขียนของการศึกษาประเมินว่ากำมะถันจำนวนมากอาจเข้าสู่อากาศมากกว่าสามเท่าเมื่อเทียบกับที่รุ่นก่อนหน้าสันนิษฐาน หมายความว่าช่วงอากาศเย็นที่ตามมาอาจหนาวกว่าที่เคยคิดไว้ การศึกษาครั้งใหม่นี้ให้การสนับสนุนสมมติฐานที่ว่าผลกระทบดังกล่าวมีบทบาทสำคัญในเหตุการณ์การสูญพันธุ์ยุคครีเทเชียส-พาลีโอจีน ซึ่งทำลายพืชและสัตว์เกือบสามในสี่ของโลก ตามรายงานของโจแอนนา มอร์แกน นักธรณีฟิสิกส์จากอิมพีเรียลคอลเลจลอนดอนในสหราชอาณาจักร และผู้เขียนร่วมของการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ใน วารสาร Geophysical Research Lettersของ American Geophysical Union มอร์แกนกล่าวว่า "แบบจำลองสภาพภูมิอากาศจำนวนมากไม่สามารถจับภาพผลกระทบทั้งหมดของผลกระทบ Chicxulub ได้เนื่องจากความไม่แน่นอนของปริมาณก๊าซที่ปล่อยออกมาในตอนแรก" มอร์แกนกล่าว "เราต้องการทบทวนเหตุการณ์สำคัญนี้อีกครั้งและปรับแต่งแบบจำลองการชนของเราเพื่อให้สามารถจับภาพผลกระทบต่อชั้นบรรยากาศได้ทันที" การค้นพบใหม่นี้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจได้ดีขึ้นว่าสภาพอากาศของโลกเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรหลังจากการชนกันของดาวเคราะห์น้อย อ้างอิงจาก Georg Feulner นักวิทยาศาสตร์ด้านภูมิอากาศของสถาบัน Potsdam Institute for Climate Impact Research ในเมือง Potsdam ประเทศเยอรมนี ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับงานวิจัยชิ้นใหม่นี้ . การวิจัยสามารถช่วยให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับวิธีที่สภาพอากาศและระบบนิเวศของโลกสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากเหตุการณ์ผลกระทบ เขากล่าว "การค้นพบที่สำคัญของการศึกษานี้คือพวกเขาได้รับกำมะถันในปริมาณที่มากขึ้นและปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณที่น้อยกว่าการศึกษาอื่นๆ" เขากล่าว "การประมาณการที่ได้รับการปรับปรุงเหล่านี้มีนัยสำคัญอย่างมากต่อผลที่ตามมาของผลกระทบซึ่งอาจเป็นเรื่องที่น่าทึ่งกว่าการศึกษาก่อนหน้านี้" การชนกันของไททานิค ผลกระทบของ Chicxulub เกิดขึ้นเมื่อ 66 ล้านปีก่อนเมื่อดาวเคราะห์น้อยกว้างประมาณ 12 กิโลเมตร (7 ไมล์) ชนโลก การปะทะกันเกิดขึ้นใกล้กับคาบสมุทรยูกาตังในอ่าวเม็กซิโกในปัจจุบัน ดาวเคราะห์น้อยมักถูกอ้างถึงว่าเป็นสาเหตุของการสูญพันธุ์ในยุคครีเทเชียส-พาเลโอจีน ซึ่งเป็นการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่ทำลายพืชและสัตว์ถึง 75 เปอร์เซ็นต์ รวมถึงไดโนเสาร์ด้วย การชนกันของ ดาวเคราะห์น้อย มีผลกระทบไปทั่วโลก เพราะมันได้พ่นฝุ่น กำมะถัน และคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมหาศาลขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศ ฝุ่นและกำมะถันก่อตัวเป็นเมฆที่สะท้อนแสงแดดและทำให้อุณหภูมิของโลกลดลงอย่างมาก จากการประมาณปริมาณกำมะถันและคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาจากผลกระทบก่อนหน้านี้ ผลการศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์ใน Geophysical Research Letters แสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิอากาศเฉลี่ยบนพื้นผิวโลกอาจลดลงมากถึง 26 องศาเซลเซียส (47 องศาฟาเรนไฮต์) และอุณหภูมิต่ำกว่า อุณหภูมิเยือกแข็งยังคงอยู่อย่างน้อยสามปีหลังจากผลกระทบ ในงานวิจัยชิ้นใหม่ ผู้เขียนใช้รหัสคอมพิวเตอร์ที่จำลองแรงดันของคลื่นกระแทกที่เกิดจากแรงกระแทกเพื่อประเมินปริมาณของก๊าซที่ปล่อยออกมาในสถานการณ์ผลกระทบต่างๆ พวกเขาเปลี่ยนตัวแปรต่างๆ เช่น มุมของการกระแทกและองค์ประกอบของหินที่กลายเป็นไอเพื่อลดความไม่แน่นอนในการคำนวณ ผลลัพธ์ใหม่แสดงให้เห็นถึงผลกระทบที่น่าจะปล่อยกำมะถันประมาณ 325 กิกะตันและคาร์บอนไดออกไซด์ 425 กิกะตันสู่ชั้นบรรยากาศ ซึ่งมากกว่าการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของมนุษย์ทั่วโลกถึง 10 เท่าในปี 2014 ในทางตรงกันข้าม การศึกษาก่อนหน้านี้ใน Geophysical Research Letters ที่จำลองสภาพภูมิอากาศของโลก หลังจากการปะทะกันสันนิษฐานว่ากำมะถัน 100 กิกะตันและคาร์บอนไดออกไซด์ 1,400 กิกะตันถูกขับออกมาอันเป็นผลมาจากผลกระทบ การปรับปรุงรูปแบบผลกระทบ วิธีการของการศึกษาครั้งใหม่นี้มีความโดดเด่นเนื่องจากช่วยให้มั่นใจได้เฉพาะก๊าซที่ถูกขับขึ้นไปด้วยความเร็วขั้นต่ำ 1 กิโลเมตรต่อวินาที (2,200 ไมล์ต่อชั่วโมง) เท่านั้นที่รวมอยู่ในการคำนวณ Natalia Artemieva นักวิทยาศาสตร์อาวุโสของสถาบัน Planetary Science Institute ในเมือง Tucson รัฐแอริโซนา และผู้ร่วมเขียนรายงานระบุว่า ก๊าซที่พุ่งออกมาด้วยความเร็วที่ช้าลงนั้นไม่ถึงระดับที่สูงพอที่จะอยู่ในชั้นบรรยากาศและมีอิทธิพลต่อสภาพอากาศ Artemieva กล่าวว่าผลกระทบรุ่นเก่าไม่มีพลังการประมวลผลมากนักและถูกบังคับให้คิดว่าก๊าซที่พุ่งออกมาทั้งหมดเข้าสู่ชั้นบรรยากาศซึ่งจำกัดความแม่นยำของพวกเขา Artemieva กล่าว ผู้เขียนการศึกษายังใช้แบบจำลองของพวกเขาในการประมาณการล่าสุดเกี่ยวกับมุมของผลกระทบ การศึกษาที่เก่ากว่านั้นสันนิษฐานว่าดาวเคราะห์น้อยชนกับพื้นผิวในมุม 90 องศา แต่การวิจัยที่ใหม่กว่านั้นแสดงให้เห็นว่าดาวเคราะห์น้อยชนกับพื้นผิวในมุมประมาณ 60 องศา มอร์แกนกล่าวว่าการใช้มุมกระแทกที่ปรับปรุงใหม่ทำให้กำมะถันจำนวนมากขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศ ผู้เขียนการศึกษาไม่ได้จำลองว่าโลกจะเย็นลงมากน้อยเพียงใด เป็นผลมาจากการประมาณการที่ปรับปรุงใหม่ของพวกเขาว่าก๊าซถูกขับออกมามากน้อยเพียงใด เมื่อพิจารณาจากการระบายความร้อนที่เห็นในการศึกษาก่อนหน้านี้ ซึ่งสันนิษฐานว่ามีการปลดปล่อยกำมะถันในปริมาณที่น้อยกว่าจากการกระแทก การปล่อยก๊าซกำมะถันจำนวนมากน่าจะมีบทบาทสำคัญในเหตุการณ์การสูญพันธุ์ ก๊าซกำมะถันจะบดบังแสงแดดจำนวนมาก ซึ่งน่าจะนำไปสู่สภาพอากาศที่หนาวเย็นจัดหลายปี และอาจหนาวกว่าที่การศึกษาครั้งก่อนพบ Feulner กล่าวว่าการขาดแสงแดดและการเปลี่ยนแปลงของการไหลเวียนของมหาสมุทรจะทำลายชีวิตพืชและชีวมณฑลในทะเลของโลก การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์น่าจะนำไปสู่ภาวะโลกร้อนในระยะยาว แต่อิทธิพลของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์นั้นน้อยมากเมื่อเทียบกับผลการทำให้เย็นลงของเมฆกำมะถัน Feulner กล่าว นอกจากการทำความเข้าใจผลกระทบของ Chicxulub ให้ดียิ่งขึ้นแล้ว นักวิจัยยังสามารถใช้วิธีการศึกษาใหม่นี้เพื่อประเมินปริมาณก๊าซที่ปล่อยออกมาระหว่างผลกระทบขนาดใหญ่อื่นๆ ในประวัติศาสตร์โลก ตัวอย่างเช่น ผู้เขียนคำนวณว่าปล่องภูเขาไฟ Ries ซึ่งตั้งอยู่ในรัฐบาวาเรีย ประเทศเยอรมนี ก่อตัวขึ้นจากผลกระทบที่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 1.3 กิกะตันขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศ ปริมาณก๊าซนี้น่าจะมีผลกระทบต่อสภาพอากาศของโลกเพียงเล็กน้อย แต่แนวคิดนี้สามารถนำไปใช้เพื่อช่วยให้เข้าใจถึงผลกระทบทางภูมิอากาศของผลกระทบที่ใหญ่ขึ้น