Was die Dinosaurier wirklich getötet hat?

Ein außergewöhnliches Schiff – Schiff Teil und Teil Bohren rig — verfügt im Hafen von Progreso, Mexiko, in der Erde Vergangenheit zu bohren. Diesen Frühling und Sommer versucht wird, einen dünnen Zylinder des Felsens, 3 erholen ¼ Zoll breit durch 3.300 Fuß lang, beginnend in der eozänen Welt vor 50 Millionen Jahren zurück in Felsen geschaffen und durch ein Asteroiden-Einschlag, verzerrte Bohren vor 66 Millionen Jahren, als die Dinosaurier verschwanden.

Unter seinen vielen wissenschaftlichen Ziele Ithe Projectmeasure neu stammt der Chicxulub Auswirkung häufig die Schuld für die Dinosaurier auszulöschen, da diese Theorie zum ersten Mal im Jahre 1980 vorgeschlagen.

Die neuen Termine der neuesten Generation von Hochpräzisions Rock aus Techniken, sind notwendig, weil eine Stille Revolution in der Wissenschaft der Erde unser Verständnis von Massenaussterben, die Erde verwandelt hat vorbei, der unter anderem das Ende Kreidezeit Massensterben.

EARTHTIME

In der Mitte dieser Revolution ist EARTHTIME, ein internationales Kooperationsprojekt, die Wurzel und Zweig der Präzision und Genauigkeit der radiometrischen Rock dating, angeführt von Professor Sam Bowring des Massachusetts Institute of Technology verbessert hat. Radioaktive Elemente (z. B. Uran) Zerfall in andere Elemente (so Vorsprung). Die Rate, die sie, das heißt tun "Verfall Konstante" genannt und ist sehr genau bekannt. Wenn Sie wissen, wie viel des übergeordneten Elements in das Tochter-Element geändert hat, können Sie die konstante Zerfall um das Datum zu berechnen, wenn Felsen gebildet.

Um mehr zu erfahren, ich sprach Geochronologist Seth Burgess, ein ehemaliger Schüler von Bowring, jetzt mit der United States Geological Survey. "In den letzten 10 Jahren oder 15 Jahren gab es erhebliche Fortschritte in der Genauigkeit und Präzision Geochronologie," meinte Burgess. Die Unterscheidung zwischen Genauigkeit und Präzision ist wichtig. Denken Sie an Archry. Wenn ein Bogenschütze mehrere Pfeile schießt und sie das Ziel verfehlen aber alle der gleichen Stelle in einem Baum treffen, dann war er präzise, aber nicht genau. Wenn der Schütze seine Pfeile eine l über dem Ziel Paprika, ist er präzise, aber nicht präzise. Wenn er alle Pfeile in das Bullseye bekommt, dann ist er genau und präzise.

In Geochronologie man braucht beides, und viele der Verbesserungen in diesen entscheidenden Parameter Burgess sagt, "ist gefallen aus der EARTHTIME Initiative, so gibt es bessere Vereinbarung zwischen Labors. "Es ist dieser große Wendepunkt in der Datenqualität gewesen."

Zufall und das Tempo

Um zu verstehen was passiert gibt es zwei grundlegende Zeit Probleme zu lösen, während die großen Veränderungen in der Erde entfernten Vergangenheit: Zufall und das Tempo.

Wissenschaftler müssen ein Zufall von einem vorgeschlagenen Ursache und Wirkung herstellen. So ist es nicht gut, die Schuld, sagen wir, eines Vulkanausbruchs wenn es nach ein Massensterben Ereignis aufgetreten ist oder wenn es so lange vor dem Aussterben aufgetreten ist, gibt es keine plausiblen Mechanismus um die beiden zu verbinden, gibt es eine Unmenge an Zeit in der geologischen Zeitskala.

Wissenschaftler müssen auch festlegen wie schnell die Änderung war.

Wie schnell ist "schnell"?

Einfach ausgedrückt, gibt es zwei Fristen zu prüfen: 1.000 bis 10.000 Jahren.

In Sachen Massenaussterben der Meeresbewohner Versauerung hat in Verbindung gebracht als eines der Kill-Mechanismen (die Ausbreitung der Sauerstoff-verhungerten Todeszonen genannt "Sauerstoffmangel" ist eine andere, die sich durch eine Kaskade von biologischen Folgen von Übersäuerung der Ozeane und der globalen Erwärmung ausgelöst wird).

Änderungen, die stattfinden über Fristen mehr als 10.000 Jahren tendenziell neutralisiert werden durch chemische Reaktionen in den Ozeanen zu kompensieren und auf dem Land, so hat ein plausibler Fahrer der Ozeanversauerung zu die Ozeanen in unter etwa 10 000 Jahren zu überlasten.

1000 Jahre ist etwa der Zeitaufwand für die Weltmeere, heute vollständig zu mischen, aber bei der Erwärmung des Klimas kann es länger dauern. Large CO₂ Emissionen über Jahrhunderte (wie menschliche Emissionen) werden vor allem von der Oberflächenschicht der Ozeane absorbiert, bevor es eine Chance hat, gemischt und verdünnt in den weit größeren Vorratsbehälter der Tiefsee, zu leben-eine Herausforderung, die globale Erwärmung und Oberfläche Ozeanversauerung führen. Diese geologisch "schnellen" Änderungen sind in der Regel lebensgefährlich sein.

Bessere Daten

Bis vor kurzem Rock Datum waren Unsicherheiten in der Regel mehrere Millionen Jahre Felsen mehr als etwa 100 Millionen Jahre alt. Das ist mehr als 100 Mal schlimmer als Antworten auf diese Fragen von Zufall und das Tempo im Massenaussterben benötigt.

Aber Wissenschaftler haben jetzt drastisch reduziert diesen Unsicherheiten Datum Genauigkeiten, die plus / minus etwa 13.000 Jahre für Termine in der Kreidezeit zu erreichen oder etwa 50.000 Jahren für Termine in der Perm-Periode.

Infolgedessen hat eine Reihe von Wahrzeichen Papiere in den letzten drei Jahren oder so, diese neuen hochauflösenden Daten verwendet, um Nagel das Bindeglied zwischen mehrere Massensterben Veranstaltungen und eine epische Klasse Vulkanausbruch "Large Igneous Provinzen" oder "LIPs", deren Auswirkungen erschreckend erinnert an moderne Klimawandel wurden genannt. Dies ist der Fall für das Ende-Trias Massensterben 201 Millionen Jahren das Ende-Perm-Massensterben 251,9 Millionen Jahren, sowie für das Aussterben der Toarcian im Jura, Capitanium Aussterben im Perm, The Early-Mitte Cambrian Aussterben und die kleineren Paläozäns Eozän thermische Dämmung (PETM).

Burgess verwendet der neuen Technik feststellen, dass das Ende-Permian Massensterben – Erde schwersten Aussterben – knapp 61.000 Jahren, beginnend bei 251,9 Millionen Jahren entfaltete in zeitgenössischen Sedimenten gemessen zeitgleich mit einer massiven Verschiebung im Kohlenstoffkreislauf von Kohlenstoff-Isotope aufgenommen. Er war dann in der Lage, diese Termine mit Terminen zu vergleichen, die er von den sibirischen fallen Vulkangestein gemessen. Sie waren ein präzises Spiel.

"Mehr als die Hälfte des gesamten Volumens des sibirischen fallen Laven brach vor [251,9 Millionen Jahren], innerhalb Unsicherheit der Beginn der das Massenaussterben und die Einstellung der Massenaussterben für diese Angelegenheit. So ist es ein wirklich, wirklich schnell Lage. "

Das ist genug, um den gesamten Vereinigten Staaten in Lava 900 Fuß tief, alle durchgebrochenen genau zum richtigen Zeitpunkt, und schnell genug, um dies ein "Smoking Gun", Ansiedlung das Bindeglied zwischen den Ausbrüchen und das Massensterben zu deklarieren.

Aus dem Untergang der Dinosaurier

Jahrelang war das Ende Kreidezeit Aussterben gedacht, um durch Vulkanausbrüche in Indien eingerichtet wurden, dann abgerundet durch den Chicxulub Asteroiden-Einschlag in Mexiko ("Press-Pulse-Hypothese"). Die indischen Deccan fallen Eruptionen wurden als zu langsam, und deren Auswirkungen zu mild, zu globalen Arten Tod führen. Aber die neuen Termine für die Ende-Permian, Ende-Trias und anderen Aussterben haben jetzt gezeigt, Lippe Eruptionen können in der Tat dazu führen, dass Aussterben ohne die Hilfe eines Asteroiden. In der Tat ist keine Asteroiden-Einschlag mit anderen Massenaussterben verbunden worden, da komplexe Tiere, trotz der Tatsache entwickelt, dass gab es mehrere andere Auswirkungen fast so groß wie Chicxulub in dieser Zeit.

Im Januar 2015 gemessen Geochronologist Blair Schoene der Princeton University und Kollegen Termine für die Deccan Eruptionen, die zeigten, dass sie waren an genau den richtigen Zeitpunkt und Dauer Ende Kreidezeit vom Aussterben bedroht, in einem Muster bemerkenswert ähnlich ausgelöst zu haben, die beobachtet für die Ende-Permian und Ende-Trias.

Aber die Eruptionen auch erschien zeitgleich mit dem Datum der Chicxulub Auswirkung.

Äpfel mit Birnen vergleichen

Blairs Studie verwendete Uran-Blei-Datierung auf ein Mineral Zirkon genannt, aber das akzeptierte Datum der Chicxulub Auswirkung verwendet eine andere Technik: Argon-Argon-Datierung.

Argon-Argon-Datierung ist eine häufiger Technik für die Datierung Vulkangestein, weil es aus Feldspat Mineralien kann, die häufig in Lippe Laven und vulkanischer Ascheablagerungen gemessen werden während Zirkone selten in Lippe Felsen sind. Argon-Argon-Datierung durchlief eine eigene Präzision Revolution, jetzt fast so gut wie der neuen Uran-Blei-Datierung mit Zirkon Genauigkeiten zu erreichen.

Aber Argon-Argon-Datierung ist eine ganz andere Technik aus Uran-Blei. Dazu ist die Kalibrierung ein Referenzmaterial, und es beinhaltet Bestrahlung von Proben in einem Kernreaktor "gibt es ein Unterschied zwischen Argon-Argon und Uran-Blei [Techniken]," sagt Burgess,: In einigen Fällen ist es 0,1-0,2 Prozent Unterschied – wir reden hier über 60.000 Jahren am Ende der Kreidezeit. Eine Ungenauigkeit von 60.000 Jahre an einem dieser Tage bedeutet eine ganze Menge für die Biosphäre. "Um Uran-Blei und Argon-Argon Termine zu vergleichen, und zwar auf eine robuste Art, Schicht-auf Unsicherheit musst du mögliche Ungenauigkeit zu berücksichtigen. Dies ermöglicht es uns, vergleichen Sie Äpfel mit Birnen, in Kraft."

Um den Punkt in 2010 und 2011 den Termin für eine weit verbreitete Referenzmaterial zu unterstreichen, die "Fish Canyon Sanidine" wurde überarbeitet, ab 28,02 Millionen Jahren bis 28,3 Millionen Jahre alt, die die Wirkung der Änderung der Termine in der Kreidezeit um etwa die Hälfte hatte 1 Million Jahren (weshalb das Ende Kreidezeit-Ereignis von 65 wurde vor 66 Millionen Jahren revidiert).

Dieser Unterschied fügt Öl die Debatte um die Hauptursache und die Reihenfolge der Ereignisse im Zusammenhang mit Thismass vom Aussterben bedroht.

Gerta Keller von der Princeton University hat lange argumentiert aufgetretenen Chicxulub Auswirkung 100.000 Jahre oder mehr vor dem Massenaussterben, daher kann nicht das Massenaussterben selbst, was sie verursacht haben und andere Attribut der Deccan Lippe. Zu Gunsten dieser Idee Wissenschaftler haben eine Reihe von Tracern vulkanischer Aktivität gebietsübergreifenden das Ende Kreidezeit Aussterben in Sedimenten auf der ganzen Welt, einschließlich Osmium-Isotope, ein Mineral, genannt "Akaganeite," Eisenoxid Verlust aufgezeichnet und ein Anstieg der Quecksilber Ebenen (Quecksilber, die Stacheln scheinen eine einheitliche Signatur mehrere Lippen zu sein).

Erschwerend kommt hinzu, korrelieren Ende Kreidezeit Felsen auf der ganzen Welt umfasst die Messung der alten Magnetfeld-Umkehrungen eingefroren in Fels, aber es gibt erhebliche Meinungsverschiedenheiten zwischen verschiedenen dating-Techniken auf die Dauer Dieser Umkehrungen nahe dem Ende der Kreidezeit (ca. 740.000 Jahre Vs etwa 400.000 Jahre).

Geochronologists an der UC Berkeley: Paul Renne, Courtney Sprain und Kollegen, zuletzt verwendeten Argon-Argon-Termine für die Deccan Lava um festzustellen, dass die umfangreichsten Deccan Eruptionen innerhalb von etwa 50.000 Jahren des Asteroiden aufgetreten auswirken. Diese Termine sind die ersten fest, die Asteroiden-Einschlag Datum gemessen in Wyoming innerhalb der indischen Deccan fallen Ausbruch Zeit Periode mit der gleichen Argon-Argon-Technikzu finden. Mit anderen Worten ist es ein Äpfel mit Äpfeln verglichen.

So gibt es nun ein 3-Wege-Zufall zwischen die Auswirkungen, die Deccan fallen Eruptionen und das Massensterben. Auch die hohen Quecksilberbelastung verbunden die Deccan Eruptionen Straddle angegeben die Spuren der Asteroiden-Einschlag durch einen Anstieg der Iridium-Ebenen, Stärkung der Idee, dass die Auswirkungen und die Eruptionen sehr nahe beieinander in der Zeit passiert ist.

Diese neuen Daten haben die Auswirkungen vom Aussterben bedroht-Hypothese erste vorgeschlagene in 1980 von Vater und Sohn Luis Alvarez Wasser verwandelt. Walter ist ein Co-Autor auf eine neuere Arbeit unter der Leitung von Professor Mark Richards von der UC Berkeley, was darauf hindeutet, dass die Deccan Ausbrüche durch die seismischen Erschütterungen schwerer gemacht wurden, die hallte durch den Planeten nach dem Chicxulub-Einschlag, setzen die "Presse" und den "Puls" der Presse-Pulse Aussterben Hypothese zur genau gleichen Zeit (so weit wie Datum, Präzision ermöglicht).

Aber es gibt eine Falte. Seit einigen Jahren nun das Datum des Aussterbens angenommen worden, dasselbe als das Datum für die Auswirkungen sein — eine Annahme, die als "Zirkelschluss" von Professor Keller kritisiert. Innerhalb der breiten Datum Unsicherheiten von vor ein paar Jahren schien diese Annahme vernünftig und praktisch, viele Wissenschaftler. Aber jetzt, wie Geochronologists das Ende Kreidezeit Massensterben in noch nie da gewesenen Detail vergrößern können, können sie beginnen, diese Annahme auseinander zu necken.

Klar, verglichen werden können genaue Termine für die Auswirkungen selbst (anstatt entfernten Spuren davon), das Aussterben selbst (anstatt die Auswirkungen als seine vermeintliche Proxy), und die Eruptionen wird entscheidend sein.

Bohren die Auswirkungen

Hier kommt die neue Chicxulub Bohren Projekt, gemeinsam von der University of Texas und Imperial College London.

Wissenschaftler wollen unter anderem wissenschaftliche die Felsen durch den Chicxulub Auswirkung sowie Felsen aus einer kleineren Kreidezeit Asteroiden-Einschlag in der Ukraine geschmolzen und Felsen aus dem Deccan fallen stammen. Projektwissenschaftler haben bestätigt, dass sie beabsichtigen, Präzisions-Argon-Argon und Uran-Blei-Datierung, mit EARTHTIME kalibriert Tracer.

Sofern sie geeignete Proben erholen, könnten diese Chicxulub Bohren Projekt auswirken alle eigene durch eine wissenschaftliche Kontroverse zu lösen, hat seit den 1980er Jahren beibehalten.

Die Meinungen sind diejenigen der Autoren und spiegeln nicht unbedingt die der Scientific American.

Dieser Artikel erschien zuerst auf ScientificAmerican.com. © ScientificAmerican.com. Alle Rechte vorbehalten.

Wissenschaftlichen Amerikaner auf Twitter folgen @SciAm und @SciamBlogs. ScientificAmerican.comfor der neuesten Technologie, Wissenschaft und Gesundheit Nachrichten zu besuchen.