cratera de Chicxulub -Chicxulub crater

cratera de Chicxulub
Estrutura de impacto Chicxulub
Cratera de Yucatan chix.jpg
Imagens da missão Shuttle Radar Topography STS-99 da NASA revelam parte do anel de diâmetro da cratera na forma de uma calha circular rasa. Numerosos cenotes ( buracos ) se agrupam ao redor da calha marcando a borda interna da cratera.
Cratera/estrutura de impacto
Confiança Confirmado
Diâmetro 180 km (110 milhas)
Profundidade 20 km (12 milhas)
Diâmetro do impactador 10 km (6,2 milhas)
Era 66,043 ± 0,043 Ma
Limite Cretáceo-Paleogeno
Expor Não
Perfurado Sim
Tipo de bólido Condrito carbonáceo tipo CM ou CR
Localização
Coordenadas 21°24′0″N 89°31′0″W / 21,40000°N 89,51667°O / 21,40000; -89.51667 Coordenadas: 21°24′0″N 89°31′0″W / 21,40000°N 89,51667°O / 21,40000; -89.51667
País México
Estado Yucatán
A cratera de Chicxulub está localizada na América do Norte
cratera de Chicxulub
cratera de Chicxulub
Localização da cratera Chicxulub
A cratera de Chicxulub está localizada no México
cratera de Chicxulub
cratera de Chicxulub
Cratera de Chicxulub (México)

A cratera de Chicxulub ( IPA:  [tʃikʃuˈlub] ) é uma cratera de impacto enterrada sob a Península de Yucatán, no México. Seu centro fica no mar perto da comunidade de Chicxulub , após o qual recebeu o nome. Foi formado há pouco mais de 66 milhões de anos, quando um grande asteroide , com cerca de dez quilômetros (seis milhas) de diâmetro, atingiu a Terra. A cratera é estimada em 180 quilômetros (110 milhas) de diâmetro e 20 quilômetros (12 milhas) de profundidade. É a segunda maior estrutura de impacto confirmada na Terra e a única cujo anel de pico está intacto e diretamente acessível para pesquisas científicas.

A cratera foi descoberta por Antonio Camargo e Glen Penfield, geofísicos que procuravam petróleo na Península de Yucatán no final dos anos 1970. Penfield foi inicialmente incapaz de obter evidências de que a característica geológica era uma cratera e desistiu de sua busca. Mais tarde, através do contato com Alan R. Hildebrand em 1990, Penfield obteve amostras que sugeriam que era uma característica de impacto. Evidências para a origem do impacto da cratera incluem quartzo chocado , uma anomalia de gravidade e tectitos nas áreas circundantes.

A data do impacto coincide com o limite Cretáceo-Paleogeno (comumente conhecido como limite K-Pg ou K-T). Agora é amplamente aceito que a devastação resultante e a perturbação climática foram a causa do evento de extinção Cretáceo-Paleogeno , uma extinção em massa de 75% das espécies de plantas e animais na Terra, incluindo todos os dinossauros não aviários .

Descoberta

No final da década de 1970, o geólogo Walter Alvarez e seu pai, o cientista vencedor do Prêmio Nobel Luis Walter Alvarez , apresentaram sua teoria de que a extinção do Cretáceo-Paleogeno foi causada por um evento de impacto. A principal evidência de tal impacto estava contida em uma fina camada de argila presente no limite Cretáceo-Paleogeno (limite K-Pg) em Gubbio, Itália . Os Alvarez e colegas relataram que continha uma concentração anormalmente alta de irídio , um elemento químico raro na Terra, mas comum em asteróides. Os níveis de irídio nesta camada estavam até 160 vezes acima do nível de fundo. Foi hipotetizado que o irídio foi espalhado na atmosfera quando o impactor foi vaporizado e se estabeleceu na superfície da Terra entre outros materiais lançados pelo impacto, produzindo a camada de argila enriquecida com irídio. Na época, não havia consenso sobre o que causou a extinção do Cretáceo-Paleogeno e a camada limite, com teorias incluindo uma supernova próxima , mudanças climáticas ou uma reversão geomagnética . A hipótese do impacto dos Alvarezes foi rejeitada por muitos paleontólogos, que acreditavam que a falta de fósseis encontrados perto do limite K-Pg - o "problema dos três metros" - sugeria uma morte mais gradual das espécies fósseis.

Os Alvarezes, acompanhados por Frank Asaro e Helen Michel da Universidade da Califórnia, Berkeley , publicaram seu artigo sobre a anomalia do irídio na Science em junho de 1980. Seu artigo foi seguido por outros relatos de picos de irídio semelhantes na fronteira K-Pg em todo o mundo , e despertou grande interesse na causa da extinção K–Pg; mais de 2.000 artigos foram publicados na década de 1980 sobre o tema. Não havia crateras de impacto conhecidas com a idade e o tamanho certos, estimulando a busca por um candidato adequado. Reconhecendo o escopo do trabalho, Lee Hunt e Lee Silver organizaram uma reunião interdisciplinar em Snowbird, Utah , em 1981. Sem que eles soubessem, a evidência da cratera que procuravam estava sendo apresentada na mesma semana e seria perdida em grande parte. pela comunidade científica.

Uma pintura representando o astroide impactando a Terra, criando a cratera Chicxulub
Impressão artística do asteroide batendo nos mares tropicais e rasos da península de Yucatán, rica em enxofre, no que é hoje o sudeste do México . Acredita-se que as consequências dessa imensa colisão de asteroides, que ocorreu há aproximadamente 66 milhões de anos, tenham causado a extinção em massa de dinossauros não-aviários e muitas outras espécies na Terra. O impacto expeliu centenas de bilhões de toneladas de enxofre na atmosfera, produzindo um apagão mundial e temperaturas congelantes que persistiram por pelo menos uma década.

Em 1978, os geofísicos Glen Penfield e Antonio Camargo estavam trabalhando para a petrolífera estatal mexicana Petróleos Mexicanos ( Pemex ) como parte de um levantamento magnético aéreo do Golfo do México ao norte da Península de Yucatán . O trabalho de Penfield era usar dados geofísicos para explorar possíveis locais para perfuração de petróleo. Nos dados magnéticos offshore, Penfield observou anomalias cuja profundidade ele estimou e mapeou. Ele então obteve dados de gravidade terrestre da década de 1940. Quando os mapas de gravidade e anomalias magnéticas foram comparados, Penfield descreveu um "alvo" raso, com 180 km (110 milhas) de diâmetro, aparecendo nos arredores não magnéticos e uniformes - evidência clara para ele de uma característica de impacto. Uma década antes, o mesmo mapa havia sugerido uma cratera para o empreiteiro Robert Baltosser, mas a política corporativa da Pemex o impediu de divulgar sua conclusão.

Penfield apresentou suas descobertas à Pemex, que rejeitou a teoria da cratera, preferindo adiar as descobertas que atribuíam a característica à atividade vulcânica. A Pemex não permitiu a divulgação de dados específicos, mas deixou Penfield e Camargo apresentarem os resultados na conferência de 1981 da Society of Exploration Geophysicists . A conferência daquele ano foi pouco frequentada e seu relatório atraiu pouca atenção, com muitos especialistas em crateras de impacto e na fronteira K-Pg participando da conferência Snowbird. Carlos Byars, um jornalista do Houston Chronicle que estava familiarizado com Penfield e tinha visto os dados gravitacionais e magnéticos, escreveu uma reportagem sobre a alegação de Penfield e Camargo, mas a notícia não se espalhou amplamente.

Embora Penfield tivesse muitos conjuntos de dados geofísicos, ele não tinha núcleos de rochas ou outras evidências físicas de um impacto. Ele sabia que a Pemex havia perfurado poços exploratórios na região. Em 1951, um perfurou o que foi descrito como uma espessa camada de andesito cerca de 1,3 km (4.300 pés) abaixo. Essa camada poderia ter resultado do intenso calor e pressão de um impacto com a Terra, mas na época das perfurações foi descartada como uma cúpula de lava – uma característica atípica da geologia da região. Penfield foi encorajado por William C. Phinney , curador das rochas lunares do Centro Espacial Johnson , a encontrar essas amostras para apoiar sua hipótese. Penfield tentou obter amostras do local, mas foi informado de que haviam sido perdidos ou destruídos. Quando as tentativas de retornar aos locais de perfuração para procurar rochas corroborantes se mostraram infrutíferas, Penfield abandonou sua busca, publicou suas descobertas e voltou ao seu trabalho na Pemex. Vendo o artigo da Science de 1980 , Penfield escreveu a Walter Alvarez sobre a estrutura de Yucatán, mas não recebeu resposta.

Alvarez e outros cientistas continuaram sua busca pela cratera, embora estivessem procurando nos oceanos com base na análise incorreta de esférulas vítreas do limite K-Pg que sugeriam que o impactor havia pousado em águas abertas. Sem saber da descoberta de Penfield, o estudante de pós-graduação da Universidade do Arizona Alan R. Hildebrand e o conselheiro do corpo docente William V. Boynton procuraram uma cratera perto do rio Brazos, no Texas . Suas evidências incluíam argila marrom-esverdeada com excesso de irídio, contendo grãos de quartzo chocados e pequenas contas de vidro desgastadas que pareciam ser tectitas . Depósitos espessos e confusos de fragmentos de rocha grosseira também estavam presentes, que se acredita terem sido varridos de um lugar e depositados em outro por um evento de impacto. Esses depósitos ocorrem em muitos locais, mas pareciam concentrados na Bacia do Caribe na fronteira K-Pg. Quando o professor haitiano Florentino Morás descobriu o que pensava ser evidência de um antigo vulcão no Haiti , Hildebrand sugeriu que poderia ser uma característica reveladora de um impacto próximo. Testes em amostras recuperadas do limite K-Pg revelaram mais vidro de tectita, formado apenas no calor de impactos de asteróides e detonações nucleares de alto rendimento .

Em 1990, Carlos Byars contou a Hildebrand sobre a descoberta anterior de Penfield de uma possível cratera de impacto. Hildebrand entrou em contato com Penfield e a dupla logo conseguiu duas amostras de perfuração dos poços da Pemex, que estavam armazenados em Nova Orleans por décadas. A equipe de Hildebrand testou as amostras, que mostraram claramente materiais metamórficos de choque . Uma equipe de pesquisadores da Califórnia pesquisando imagens de satélite encontrou um anel de cenote ( sumidouro ) centrado na cidade de Chicxulub Puerto que combinava com o que Penfield viu anteriormente; pensava-se que os cenotes eram causados ​​pela subsidência da litoestratigrafia enfraquecida por bólido em torno da parede da cratera de impacto. Evidências mais recentes sugerem que a cratera tem 300 km (190 mi) de largura, e o anel de 180 km (110 mi) é uma parede interna dela. Hildebrand, Penfield, Boynton, Camargo e outros publicaram seu artigo identificando a cratera em 1991. A cratera recebeu o nome da cidade vizinha de Chicxulub. Penfield também lembrou que parte da motivação para o nome foi "dar aos acadêmicos e opositores da NASA um momento desafiador para pronunciá-lo" depois de anos descartando sua existência.

Em março de 2010, quarenta e um especialistas de vários países revisaram as evidências disponíveis: vinte anos de dados abrangendo uma variedade de campos. Eles concluíram que o impacto em Chicxulub desencadeou as extinções em massa na fronteira K-Pg. Dissidentes, notadamente Gerta Keller , da Universidade de Princeton , propuseram um culpado alternativo: a erupção do Deccan Traps no que hoje é o subcontinente indiano . Este período de intenso vulcanismo ocorreu antes e depois do impacto de Chicxulub; estudos divergentes argumentam que o pior da atividade vulcânica ocorreu antes do impacto, e o papel das Armadilhas Deccan foi moldar a evolução das espécies sobreviventes após o impacto. Um estudo de 2013 comparou isótopos em vidro de impacto do impacto de Chicxulub com isótopos em cinzas do limite K-Pg, concluindo que eles foram datados quase exatamente da mesma forma dentro do erro experimental.

Especificações do impacto

Um estudo de 2013 publicado na Science estimou a idade do impacto como 66.043.000 ± 11.000 anos atrás (± 43.000 anos atrás considerando o erro sistemático), com base em várias linhas de evidência, incluindo datação argônio-argônio de tectitas do Haiti e horizontes bentoníticos sobrejacentes ao horizonte de impacto no nordeste de Montana , Estados Unidos. Esta data foi apoiada por um estudo de 2015 baseado na datação de argônio-argônio de tefra encontrado em leitos de linhita no Hell Creek e nas formações sobrejacentes de Fort Union no nordeste de Montana. Um estudo de 2018 baseado na datação argônio-argônio de esférulas da Ilha Gorgonilla , Colômbia, obteve um resultado ligeiramente diferente de 66.051.000 ± 31.000 anos atrás. O impacto foi interpretado como tendo ocorrido na Primavera do Hemisfério Norte ou no final da Primavera ou Verão do Hemisfério Norte com base em curvas de isótopos anuais em ossos de esturjão e remo encontrados em uma unidade sedimentar contendo material ejetado no sítio de Tanis, no sudoeste de Dakota do Norte . Acredita-se que esta unidade sedimentar tenha se formado poucas horas após o impacto. Um estudo de 2020 concluiu que a cratera de Chicxulub foi formada por um impacto inclinado (45-60° na horizontal) do nordeste. O local da cratera no momento do impacto era uma plataforma marinha de carbonato . A profundidade da água no local do impacto variou de 100 metros (330 pés) na borda oeste da cratera a mais de 1.200 metros (3.900 pés) na borda nordeste. As rochas do fundo do mar consistiam em uma sequência de sedimentos marinhos do Jurássico - Cretáceo , com 3 km de espessura. Eles eram predominantemente rochas carbonáticas , incluindo dolomita (35–40% da sequência total) e calcário (25–30%), juntamente com evaporitos ( anidrita 25–30%) e pequenas quantidades de xisto e arenito (3–4%) subjacente por aproximadamente 35 quilômetros (22 milhas) de crosta continental , composta de embasamento cristalino ígneo , incluindo granito .

Existe um amplo consenso de que o impactor de Chicxulub era um asteroide com uma composição de condrito carbonáceo , em vez de um cometa . Em 1998, um meteorito de 2,5 milímetros (0,098 in) foi descrito do Pacífico Norte a partir de sedimentos que atravessam o limite Cretáceo-Paleogeno; foi sugerido representar um fragmento do impactador Chicxulub. A análise sugeriu que melhor se ajustava aos critérios dos grupos CV , CO e CR dos condritos carbonáceos. Um artigo de 2021 sugeriu, com base em evidências geoquímicas, incluindo o excesso de isótopo de cromo 54 Cr e as proporções de metais do grupo da platina encontrados em camadas de impacto marinhas, que o impactor era um asteróide de tipo C de condrito carbonáceo CM ou CR . O impactor tinha cerca de 10 quilômetros (6,2 milhas) de diâmetro – grande o suficiente para que, se colocado ao nível do mar, seria mais alto que o Monte Everest .

Efeitos

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Uma animação mostrando o impacto de Chicxulub e a subsequente formação da cratera

A velocidade do impactor foi estimada em 20 quilômetros por segundo (12 mi/s). A energia cinética do impacto foi estimada em 100.000 gigatoneladas de TNT (420.000 EJ). O impacto criou ventos superiores a 1.000 quilômetros por hora (620 mph) perto do centro da explosão, e criou uma cavidade transitória de 100 quilômetros (62 milhas) de largura e 30 quilômetros (19 milhas) de profundidade que mais tarde entrou em colapso. Isso formou uma cratera principalmente sob o mar e coberta por 600 metros (2.000 pés) de sedimentos no século XXI. O impacto, a expansão da água após o preenchimento da cratera e a atividade sísmica relacionada geraram megatsunamis com mais de 100 metros (330 pés) de altura, com uma simulação sugerindo que as ondas imediatas do impacto podem ter atingido até 1,5 km (0,93 mi) de altura. As ondas varreram o fundo do mar , deixando ondulações sob o que hoje é a Louisiana com comprimentos de onda médios de 600 metros (2.000 pés) e alturas de onda médias de 16 metros (52 pés), as maiores ondulações documentadas. O material foi deslocado por terremotos subsequentes e as ondas atingiram o que hoje são o Texas e a Flórida, e podem ter perturbado sedimentos a até 6.000 quilômetros (3.700 milhas) do local do impacto. O impacto desencadeou um evento sísmico com uma magnitude estimada de 9–11 M w   no local do impacto.

Uma nuvem de poeira quente, cinzas e vapor teria se espalhado da cratera, com até 25 trilhões de toneladas de material escavado sendo ejetado na atmosfera pela explosão. Parte desse material escapou da órbita, dispersando-se por todo o Sistema Solar , enquanto parte dele caiu de volta à Terra, aquecido à incandescência após a reentrada . A rocha aqueceu a superfície da Terra e provocou incêndios florestais, estimados em cerca de 70% das florestas do planeta. A devastação para criaturas vivas mesmo a centenas de quilômetros de distância foi imensa, e grande parte do atual México e Estados Unidos teriam sido devastados. Evidências fósseis de uma extinção instantânea de diversos animais foram encontradas em uma camada de solo de apenas 10 centímetros (3,9 pol) de espessura em Nova Jersey , a 2.500 quilômetros (1.600 milhas) de distância do local do impacto, indicando que a morte e o enterro sob detritos ocorreram repentina e rapidamente em grandes distâncias em terra. A pesquisa de campo da Formação Hell Creek em Dakota do Norte publicada em 2019 mostra a extinção em massa simultânea de inúmeras espécies combinadas com características geológicas e atmosféricas consistentes com o evento de impacto.

Devido à água relativamente rasa, a rocha que foi vaporizada incluiu gesso rico em enxofre da parte inferior da sequência do Cretáceo, e este foi injetado na atmosfera. Essa dispersão global de poeira e sulfatos teria levado a um efeito súbito e catastrófico no clima mundial, provocando grandes quedas de temperatura e devastando a cadeia alimentar . Os pesquisadores afirmaram que o impacto gerou uma calamidade ambiental que extinguiu a vida, mas também induziu um vasto sistema hidrotermal subterrâneo que se tornou um oásis para a recuperação da vida. Pesquisadores usando imagens sísmicas da cratera em 2008 determinaram que o impactor aterrissou em águas mais profundas do que se supunha anteriormente, o que pode ter resultado em aumento de aerossóis de sulfato na atmosfera, devido à disponibilidade de mais vapor de água para reagir com a anidrita vaporizada. Isso poderia ter tornado o impacto ainda mais mortal, resfriando o clima e gerando chuva ácida .

A emissão de poeira e partículas poderia ter coberto toda a superfície da Terra por vários anos, possivelmente uma década, criando um ambiente hostil para os seres vivos. A produção de dióxido de carbono causada pela destruição de rochas carbonáticas teria levado a um súbito efeito estufa . Ao longo de uma década ou mais, a luz solar teria sido impedida de atingir a superfície da Terra pelas partículas de poeira na atmosfera, resfriando a superfície dramaticamente. A fotossíntese pelas plantas também teria sido interrompida, afetando toda a cadeia alimentar. Um modelo do evento desenvolvido por Lomax et al (2001) sugere que as taxas de produtividade primária líquida podem ter aumentado para níveis mais altos do que os pré-impacto a longo prazo devido às altas concentrações de dióxido de carbono.

Um efeito local de longo prazo do impacto foi a criação da bacia sedimentar de Yucatán que "finalmente produziu condições favoráveis ​​para o assentamento humano em uma região onde a água superficial é escassa".

Investigações pós-descoberta

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Localização de pesquisas sísmicas e furos

Dados geofísicos

Dois conjuntos de dados de reflexão sísmica foram adquiridos nas partes offshore da cratera desde sua descoberta. Também foram usados ​​conjuntos de dados sísmicos 2D mais antigos que foram originalmente adquiridos para exploração de hidrocarbonetos. Um conjunto de três linhas 2D de longa duração foi adquirido em outubro de 1996, com uma extensão total de 650 quilômetros (400 mi), pelo grupo BIRPS . A mais longa das linhas, Chicx-A, foi disparada paralelamente à costa, enquanto Chicx-B e Chicx-C foram disparadas NW-SE e SSW-NNE, respectivamente. Além da imagem de reflexão sísmica convencional, os dados foram registrados em terra para permitir imagens de refração de grande angular .

Em 2005, outro conjunto de perfis foi adquirido, elevando o comprimento total de dados sísmicos de penetração profunda 2D até 2.470 quilômetros (1.530 mi). Esta pesquisa também usou sismômetros de fundo oceânico e estações terrestres para permitir a inversão 3D do tempo de viagem para melhorar a compreensão da estrutura de velocidade da cratera. Os dados foram concentrados em torno do anel de pico offshore interpretado para ajudar a identificar possíveis locais de perfuração. Ao mesmo tempo, dados de gravidade foram adquiridos ao longo de 7.638 quilômetros (4.746 milhas) de perfis. A aquisição foi financiada pela National Science Foundation (NSF), Natural Environment Research Council (NERC) com assistência logística da Universidade Nacional Autônoma do México (UNAM) e do Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY – Yucatán Center for Scientific Investigation) .

Perfuração de poço

Amostras intermitentes de poços de exploração de hidrocarbonetos perfurados pela Pemex na península de Yucatán forneceram alguns dados úteis. A UNAM perfurou uma série de oito poços totalmente perfurados em 1995, três dos quais penetraram profundamente o suficiente para alcançar os depósitos de material ejetado fora da borda da cratera principal, UNAM-5, 6 e 7. Em 2001-2002, um poço científico foi perfurado perto do Hacienda Yaxcopoil , conhecido como Yaxcopoil-1 (ou mais comumente Yax-1), a uma profundidade de 1.511 metros (4.957 pés) abaixo da superfície, como parte do Programa Internacional de Perfuração Científica Continental . O poço foi perfurado continuamente, passando por 100 metros (330 pés) de impactitos. Três furos totalmente perfurados também foram perfurados pela Comisión Federal de Electricidad (Comissão Federal de Eletricidade) com a UNAM. Um deles, (BEV-4), era profundo o suficiente para atingir os depósitos de material ejetado.

Em 2016, uma equipe conjunta Reino Unido-Estados Unidos obteve as primeiras amostras de testemunho offshore, do anel de pico na zona central da cratera com a perfuração do poço conhecido como M0077A, parte da Expedição 364 do International Ocean Discovery Program . O poço atingiu 1.335 metros (4.380 pés) abaixo do fundo do mar.

Morfologia

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Corte transversal esquemático sobre a estrutura de impacto de Chicxulub

A forma e estrutura (morfologia) da cratera Chicxulub é conhecida principalmente a partir de dados geofísicos. Possui uma estrutura multi-anéis concêntrica bem definida. O anel mais externo foi identificado usando dados de reflexão sísmica. Fica a até 130 quilômetros (81 milhas) do centro da cratera e é um anel de falhas normais , caindo em direção ao centro da cratera, marcando o limite externo de deformação crustal significativa. Isso a torna uma das três maiores estruturas de impacto na Terra. Movendo-se para o centro, o próximo anel é a borda da cratera principal, também conhecida como "borda interna", que se correlaciona com o anel de cenotes em terra e uma grande anomalia circular de gradiente de gravidade Bouguer . Este tem um raio que varia entre 70 e 85 quilômetros (43 e 53 milhas). A próxima estrutura de anel, movendo-se para dentro, é o anel de pico. A área entre a borda interna e o anel de pico é descrita como a "zona de terraço", caracterizada por uma série de blocos de falhas definidos por falhas normais que mergulham em direção ao centro da cratera, às vezes chamadas de "blocos de queda". O anel de pico tem cerca de 80 km de diâmetro e altura variável, de 400 a 600 metros (1.300 a 2.000 pés) acima da base da cratera no oeste e noroeste e 200 a 300 metros (660 a 980 pés) no norte , nordeste e leste. A parte central da cratera fica acima de uma zona onde o manto foi erguido de tal forma que o Moho é mais raso em cerca de 1 a 2 quilômetros (0,62 a 1,24 mi) em comparação com os valores regionais.

As estruturas em anel desenvolvem-se melhor a sul, oeste e noroeste, tornando-se mais indistintas a norte e nordeste da estrutura. Isso é interpretado como resultado da profundidade variável da água no momento do impacto, com anéis menos definidos resultantes das áreas com profundidades significativamente maiores que 100 metros (330 pés).

Geologia

Geologia pré-impacto

Uma imagem de um calçadão sobre um corpo de água.  Uma placa diz "Chicxulub Puerto México"
O centro da cratera fica perto da vila de Chicxulub Puerto, Yucatán.

Antes do impacto, a geologia da área de Yucatán , às vezes chamada de "rochas-alvo", consistia em uma sequência de calcários principalmente cretáceos, sobrejacentes de camadas vermelhas de idade incerta acima de uma discordância com o embasamento predominantemente granítico . O porão faz parte do Bloco Maya e as informações sobre sua composição e idade na área de Yucatán vieram apenas de resultados de perfuração ao redor da cratera Chicxulub e da análise de material do embasamento encontrado como parte do material ejetado em locais mais distantes do limite K-Pg. O bloco maia é um de um grupo de blocos crustais encontrados na borda do continente Gondwana . As idades do zircão são consistentes com a presença de uma crosta subjacente da idade de Grenville , com grandes quantidades de rochas ígneas relacionadas ao arco ediacariano tardio , interpretadas como formadas na orogenia pan-africana . Granitóides do Paleozóico tardio (o distintivo "granito rosa") foram encontrados no furo do anel de pico M0077A, com uma idade estimada de 326 ± 5 milhões de anos atrás ( Carbonífero ). Estes têm uma composição adakítica e são interpretados para representar os efeitos do desprendimento de lajes durante a orogenia Maratona-Ouachita , parte da colisão entre Laurentia e Gondwana que criou o supercontinente Pangea .

Camadas vermelhas de espessura variável, até 115 metros (377 pés), cobrem o embasamento granítico, particularmente na parte sul da área. Acredita-se que essas rochas clásticas continentais sejam de idade Triássico -Jurássica, embora possam se estender até o Cretáceo Inferior . A parte inferior da sequência do Cretáceo Inferior consiste em dolomita com anidrita e gesso intercalados, sendo a parte superior de calcário, com dolomita e anidrita em parte. A espessura do Cretáceo Inferior varia de 750 metros (2.460 pés) até 1.675 metros (5.495 pés) nos poços. A seqüência do Cretáceo Superior é principalmente calcário de plataforma, com marga e anidrita intercalada. Varia em espessura de 600 metros (2.000 pés) até 1.200 metros (3.900 pés). Há evidências de uma bacia do Cretáceo dentro da área de Yucatán que foi chamada de Yucatán Trough, correndo aproximadamente sul-norte, ampliando-se para o norte, explicando as variações de espessura observadas.

Rochas de impacto

As rochas de impacto mais comuns observadas são os suevites , encontrados em muitos dos furos perfurados ao redor da cratera de Chicxulub. A maioria dos suevites foi ressedimentada logo após o impacto pelo ressurgimento da água oceânica na cratera. Isso deu origem a uma camada de suevite que se estende desde a parte interna da cratera até a borda externa.

Acredita-se que as rochas de derretimento de impacto preencham a parte central da cratera, com uma espessura máxima de 3 quilômetros (1,9 mi). As amostras de rocha fundida que foram estudadas têm composições globais semelhantes às das rochas do embasamento, com alguns indícios de mistura com fonte carbonática, presumivelmente derivada dos carbonatos do Cretáceo. Uma análise das rochas derretidas amostradas pelo poço M0077A indica dois tipos de rocha derretida, uma fusão de impacto superior (UIM), que tem um componente de carbonato claro como mostrado por sua química geral e a presença de clastos de calcário raros e um derretimento de menor impacto. unidade de rolamento (LIMB) que não possui nenhum componente de carbonato. A diferença entre os dois derretimentos de impacto é interpretada como resultado da parte superior do derretimento de impacto inicial, representado pelo LIMB no poço, misturando-se com materiais da parte rasa da crosta, caindo de volta na cratera ou sendo trazido de volta pelo ressurgimento formando a UIM.

O "granito rosa", um granitóide rico em feldspato alcalino encontrado no furo do anel de pico, mostra muitas características de deformação que registram as deformações extremas associadas à formação da cratera e ao desenvolvimento subsequente do anel de pico. O granitóide tem uma densidade e velocidade de onda P excepcionalmente baixas em comparação com rochas graníticas típicas do embasamento. O estudo do núcleo de M0077A mostra as seguintes características de deformação em ordem aparente de desenvolvimento: fraturamento generalizado ao longo e através dos contornos de grão, alta densidade de falhas de cisalhamento , bandas de cataclasito e ultra-cataclasito e algumas estruturas de cisalhamento dúctil . Esta sequência de deformação é interpretada como resultado da formação inicial da cratera envolvendo fluidização acústica seguida de falha de cisalhamento com o desenvolvimento de cataclasitos com zonas de falha contendo fusão de impacto.

A perfuração do anel de pico abaixo do fundo do mar também descobriu evidências de um sistema hidrotermal maciço, que modificou aproximadamente 1,4 × 10 5 km 3 da crosta terrestre e durou centenas de milhares de anos. Esses sistemas hidrotermais podem fornecer suporte para a hipótese da origem do impacto da vida para o éon Hadeano , quando toda a superfície da Terra foi afetada por impactadores muito maiores que o impactador Chicxulub.

Geologia pós-impacto

Depois que os efeitos imediatos do impacto cessaram, a sedimentação na área de Chicxulub retornou ao ambiente de deposição carbonática da plataforma de águas rasas que a caracterizava antes do impacto. A sequência, que remonta ao Paleoceno , consiste em marga e calcário, atingindo uma espessura de cerca de 1.000 m (3.300 pés). O limite K-Pg dentro da cratera é significativamente mais profundo do que na área circundante.

Na península de Yucatán, a borda interna da cratera é marcada por aglomerados de cenotes, que são a expressão superficial de uma zona de fluxo preferencial de águas subterrâneas, movendo a água de uma zona de recarga no sul para a costa através de um sistema de aquífero cárstico . A partir das localizações dos cenotes, o aquífero cárstico está claramente relacionado com a borda da cratera subjacente, possivelmente através de níveis mais elevados de fraturamento, causados ​​pela compactação diferencial .

Origem astronômica do impactor

Em setembro de 2007, um relatório publicado na Nature propôs uma origem para o asteroide que criou a cratera Chicxulub. Os autores, William F. Bottke , David Vokrouhlický e David Nesvorný , argumentaram que uma colisão no cinturão de asteróides 160 milhões de anos atrás entre um corpo pai de 170 km (106 mi) de diâmetro e outro corpo de 60 km (37 mi) de diâmetro, resultou na família de asteróides Baptistina, o maior membro sobrevivente dos quais é 298 Baptistina . Eles propuseram que o "asteróide Chicxulub" também fosse membro desse grupo.

A família Baptistina não é considerada uma fonte provável do asteroide Chicxulub porque uma análise espectrográfica publicada em 2009 revelou que 298 Baptistina tem uma composição diferente, mais típica de um asteroide tipo S do que a suposta composição de condrito carbonáceo do impactador Chicxulub. Em 2011, dados do Wide-field Infrared Survey Explorer revisaram a data da colisão que criou a família Baptistina para cerca de 80 milhões de anos atrás. Isso tornou um asteroide desta família altamente improvável de ser o asteroide que criou a cratera Chicxulub, já que normalmente o processo de ressonância e colisão de um asteroide leva muitas dezenas de milhões de anos. Em 2010, outra hipótese implicou o recém-descoberto asteroide 354P/LINEAR , um membro da família de asteroides Flora , como uma possível coorte remanescente do impactor K–Pg. Em julho de 2021, um estudo relatou que o impactor provavelmente se originou na parte externa principal do cinturão de asteroides , com base em simulações numéricas.

O artigo original de 1980 descrevendo a cratera sugeria que ela foi criada por um asteroide com cerca de 6,6 quilômetros (4,1 milhas) de diâmetro. Dois artigos publicados em 1984 propuseram que o impactor fosse um cometa originário da nuvem de Oort , e foi proposto em 1992 que a ruptura dos cometas pelas marés poderia aumentar as taxas de impacto. Em fevereiro de 2021, quatro laboratórios independentes relataram concentrações elevadas de irídio no anel de pico da cratera, corroborando ainda mais a hipótese do impacto do asteroide. No mesmo mês, Avi Loeb e um colega publicaram um estudo no Scientific Reports sugerindo que o impactor era um fragmento de um cometa quebrado, em vez de um asteroide – o candidato líder de longa data entre os cientistas. Isso foi seguido por uma refutação publicada em Astronomy & Geophysics em junho daquele ano, que acusava o jornal de ignorar o fato de que a massa de irídio depositada em todo o mundo pelo impacto (estimada em aproximadamente 2,0–2,8 × 10 11 gramas), era muito grande. grande para ser criado por um impactor de cometa do tamanho necessário para criar a cratera, e que Loeb et al. superestimaram as taxas de impacto dos cometas prováveis. Eles descobriram que um impactor de asteróide era fortemente favorecido por todas as evidências disponíveis, e que um impactor de cometa poderia ser efetivamente descartado.

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Referências

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