Ames Impact Structureच्या झिरकॉन क्रिस्टल्समधून नवे पुरावे; Late Devonian काळातील मोठ्या समुद्री विलुप्तीच्या घटनेशी धडकेचा संबंध असण्याची शक्यता
अमेरिकेतील ओक्लाहोमा राज्यातील Ames या छोट्या शहराखाली गाडल्या गेलेल्या उल्कागर्तेच्या वयाबाबत शास्त्रज्ञांना नवे पुरावे मिळाले आहेत. आतापर्यंत या ठिकाणी उल्कापिंडाची धडक सुमारे ४६७ दशलक्ष वर्षांपूर्वी, म्हणजे Ordovician कालखंडात झाल्याचे मानले जात होते. मात्र, University of Texas at Austinच्या नव्या संशोधनानुसार ही धडक सुमारे ३७० दशलक्ष वर्षांपूर्वी झाली असावी. त्यामुळे Ames Impact Structureचे अनुमानित वय जवळपास १०० दशलक्ष वर्षांनी पुढे सरकले आहे.
Meteoritics & Planetary Scienceमध्ये प्रकाशित झालेल्या या अभ्यासात impact-melt rockमधील झिरकॉन क्रिस्टल्सचे विश्लेषण करण्यात आले. या नव्या कालमापनामुळे Amesची धडक Late Devonian काळात झाल्याचे संकेत मिळतात. विशेष म्हणजे हा कालखंड सुमारे ३७२ दशलक्ष वर्षांपूर्वी झालेल्या Frasnian-Famennian सीमा आणि मोठ्या समुद्री विलुप्तीच्या घटनेच्या जवळचा आहे.
ओक्लाहोमाच्या जमिनीखाली दडलेली उल्कागर्ता
Ames Impact Structure ही जमिनीच्या पृष्ठभागावर दिसणारी साधी गर्ता नाही. ती ओक्लाहोमातील Ames परिसरात गाळाच्या खडकांच्या अनेक थरांखाली दडलेली असून तिचा विस्तार जमिनीखाली अनेक मैलांपर्यंत आहे. या परिसराचे तेल आणि नैसर्गिक वायू उद्योगासाठीही महत्त्व आहे.
अनेक दशकांपासून या संरचनेचे वय सुमारे ४६७ दशलक्ष वर्षे मानले जात होते. या निष्कर्षामागे प्रामुख्याने गर्ता भरून निघालेल्या खडकांमध्ये सापडलेल्या जीवाश्मांचा आधार होता. त्यात विशेषतः प्राचीन ईलसारख्या दिसणाऱ्या conodont या जीवसमूहाच्या दातांचा समावेश होता. हे जीव Ordovician काळात अस्तित्वात होते.
याच पुराव्यांमुळे Amesची धडक North Americaमध्ये झालेल्या कथित Ordovician Meteor Eventशी जोडली गेली. त्या काळात अनेक मोठ्या उल्काधडका झाल्याचे मानले जाते. काही शास्त्रज्ञांनी तर या घटनांमागे एखादा मोठा लघुग्रह तुटून पृथ्वीभोवती उल्काखडकांचा ढग किंवा वलय तयार झाल्याची शक्यताही मांडली आहे. मात्र, Amesच्या नव्या वयामुळे या धडकेला त्या समूहातून वेगळे करावे लागू शकते.
झिरकॉन क्रिस्टल्सनी दिला वेगळा संकेत
University of Texas at Austinच्या Elizabeth Catlos यांच्या नेतृत्वाखाली हा नवा अभ्यास करण्यात आला. संशोधकांनी impact-melt rockमधील सूक्ष्म झिरकॉन क्रिस्टल्सचा अभ्यास केला. या खडकात त्यापूर्वी अस्तित्वात असलेल्या granodioriteचे तुकडेही होते.
भूगर्भीय घटनांचे कालमापन करण्यासाठी झिरकॉन अत्यंत उपयुक्त मानले जाते. संशोधकांनी uranium-lead dating पद्धतीचा वापर करून ३७ ठिकाणी मोजमाप केले. यासाठी secondary ion mass spectrometry आणि laser-ablation inductively coupled plasma mass spectrometry या दोन तंत्रांचा वापर करण्यात आला.
बहुतेक झिरकॉन क्रिस्टल्समधून मिळालेल्या तारखा धडकेपूर्वी अस्तित्वात असलेल्या जुन्या granodioriteशी संबंधित होत्या. मात्र, सर्वांत तरुण मोजमापांचा एक गट सुमारे ३६९.७ दशलक्ष वर्षे असा सातत्यपूर्ण निष्कर्ष देत होता. या वयाची अनिश्चितता सुमारे ५.९ दशलक्ष वर्षे आहे. हा निष्कर्ष आधी मान्य असलेल्या ४६७ दशलक्ष वर्षांच्या वयापेक्षा मोठ्या प्रमाणात वेगळा आहे.
संशोधकांनी cathodoluminescence आणि electron backscatter diffractionच्या माध्यमातूनही क्रिस्टल्सची तपासणी केली. दोन झिरकॉन धान्यांमध्ये धडकेशी संबंधित प्रक्रियांशी सुसंगत सूक्ष्म रचना आढळल्या. त्यामुळे या नमुन्यांवर उल्काधडकेचा परिणाम झाल्याच्या निष्कर्षाला अतिरिक्त आधार मिळाला.
जुने जीवाश्म चुकीचे नव्हते, पण त्यांचा अर्थ वेगळा असू शकतो
Amesच्या वयाबाबत जीवाश्म आणि झिरकॉनमधून वेगवेगळे निष्कर्ष का मिळाले, याचेही संशोधकांनी स्पष्टीकरण दिले आहे. याचा अर्थ conodontचे जीवाश्म चुकीच्या काळातील होते, असे आवश्यक नाही.
उल्केची शक्तिशाली धडक झाल्यानंतर जमिनीखालील जुने खडक आणि त्यातील जीवाश्म बाहेर फेकले जाऊन नव्याने तयार होणाऱ्या थरांमध्ये मिसळले जाऊ शकतात. त्यामुळे Amesमध्ये सापडलेले conodontचे दात प्रत्यक्ष धडकेच्या वेळेऐवजी त्या आधी अस्तित्वात असलेल्या खडकांचे वय दर्शवत असण्याची शक्यता आहे.
त्यामुळे धडकेची नेमकी वेळ ठरवण्यासाठी झिरकॉनमधून मिळालेला नवा निष्कर्ष अधिक महत्त्वाचा ठरतो. अभ्यासकांच्या मते, एखाद्या उल्कागर्तेचे अचूक वय निश्चित करताना मर्यादित जीवाश्मांवर अवलंबून राहणे आव्हानात्मक ठरू शकते.
३७० दशलक्ष वर्षांपूर्वीची धडक आणि मोठी समुद्री विलुप्ती
Amesच्या धडकेचे वय सुमारे ३७० दशलक्ष वर्षे मानल्यास तिचे स्थान पृथ्वीच्या इतिहासातील Late Devonian काळात येते. हा कालखंड सुमारे ३७२ दशलक्ष वर्षांपूर्वीच्या Frasnian-Famennian boundaryजवळचा आहे. या काळात समुद्री जीवसृष्टीवर मोठा परिणाम करणारी विलुप्तीची घटना घडली होती.
मात्र, Amesवरील उल्काधडकच त्या विलुप्तीचे कारण होती, असा निष्कर्ष या अभ्यासातून काढलेला नाही. उलट, दोन्ही घटना काळाच्या दृष्टीने जवळ येत असल्याने त्यांच्यात काही संबंध होता का, हा प्रश्न नव्या संशोधनातून उपस्थित झाला आहे.
मोठ्या विलुप्तीच्या घटनांमध्ये उल्काधडका, ज्वालामुखी क्रिया आणि पृथ्वीवरील इतर पर्यावरणीय बदलांची भूमिका किती होती, यावर शास्त्रज्ञांमध्ये दीर्घकाळ चर्चा सुरू आहे. घटनांची अचूक कालरेषा निश्चित झाल्यास त्या एकमेकांशी संबंधित होत्या की स्वतंत्रपणे घडल्या, हे समजण्यास मदत होऊ शकते.
उत्तर अमेरिकेतील प्राचीन उल्काधडकांच्या नकाशात बदल
Ames Impact Structureचे नवे वय निश्चित झाल्यास उत्तर अमेरिकेतील प्राचीन उल्काधडकांच्या इतिहासातही बदल होऊ शकतो. सुमारे ३७० दशलक्ष वर्षांचे वय योग्य ठरल्यास Amesला Ordovician Meteor Eventशी संबंधित ४६७ दशलक्ष वर्षे जुन्या धडकांच्या समूहातून वेगळे करावे लागेल.
त्याऐवजी ही रचना Late Devonian काळातील आणि Frasnian-Famennian विलुप्तीच्या आसपास घडलेल्या तुलनेने तरुण उल्काधडकांच्या समूहाचा भाग ठरू शकते.
मात्र, या निष्कर्षाची अधिक खात्री करण्यासाठी आणखी नमुन्यांची आवश्यकता असल्याचे संशोधकांनी मान्य केले आहे. Amesच्या उपलब्ध कोअरमधील खडकांचे प्रमाण मर्यादित असल्याने मोठ्या संख्येने योग्य झिरकॉन क्रिस्टल्स मिळवणे कठीण आहे. तरीही, नव्या पुराव्यामुळे ओक्लाहोमाच्या जमिनीखाली दडलेल्या या उल्कागर्तेच्या इतिहासाला मोठे नवे वळण मिळाले आहे.
