Εάν ο αστεροειδής Bennu συγκρουόταν με τη Γη στο μέλλον, ο διαστημικός βράχος θα μπορούσε να προκαλέσει σημαντική ζημιά, αν και είναι πολύ μικρότερος σε μέγεθος του αστεροειδούς που εξόντωσε τους δεινόσαυρους, σύμφωνα με νέες έρευνες.
Οι αστρονόμοι εκτιμούν ότι ο Bennu έχει 1 στις 2.700 πιθανότητες να επηρεάσει τη Γη τον Σεπτέμβριο του 2182, που αντιστοιχεί σε πιθανότητα 0,037%.
Ο αστεροειδής είναι ένας μέσου μεγέθους διαστημικός βράχος με διάμετρο περίπου 500 μέτρα.
Ο αστεροειδής που έπεσε στη Γη πριν από 66 εκατομμύρια χρόνια και οδήγησε στην εξόντωση των δεινοσαύρων εκτιμάται ότι είχε διάμετρο περίπου 10 χιλιόμετρα και ήταν ο τελευταίος γνωστός μεγάλος αστεροειδής που χτύπησε τον πλανήτη.
Δεδομένης της μικρής αλλά όχι αδύνατης πιθανότητας για την ενδεχόμενη πρόσκρουση του Bennu στο μέλλον, μια ερευνητική ομάδα προσομοίωσε τις συνέπειες που θα είχε μια τέτοια σύγκρουση στον πλανήτη μας, περιλαμβανομένων των παγκόσμιων κλιματικών και οικοσυστημικών επιπτώσεων σε ξηρά και ωκεανούς. Η μελέτη που περιγράφει τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκε την Τετάρτη στο περιοδικό Science Advances.
Αστεροειδείς μέσου μεγέθους όπως ο Bennu συγκρούονται με τη Γη περίπου κάθε 100.000 έως 200.000 χρόνια, σύμφωνα με τη μελέτη.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η σύγκρουση θα μπορούσε να προκαλέσει έναν παγκόσμιο χειμώνα που θα μειώσει τις βροχοπτώσεις και θα ψύξει τον πλανήτη, μεταξύ άλλων επιπτώσεων που ενδέχεται να παραμείνουν για χρόνια. Είναι επίσης πιθανό ότι οι πρώιμοι άνθρωποι να είχαν ζήσει σε παρόμοιες συνθήκες κατά τις προηγούμενες συγκρούσεις αστεροειδών.
«Οι πρώιμοι ανθρώπινοι πρόγονοί μας μπορεί να έχουν βιώσει μερικά από αυτά τα γεγονότα σύγκρουσης μέσου μεγέθους αστεροειδών, με πιθανές επιπτώσεις στην ανθρώπινη εξέλιξη και ακόμη και στο γενετικό μας υπόβαθρο», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Δρ. Λαν Ντάι, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο IBS Center for Climate Physics (ICCP) στο Πανεπιστήμιο Πουσάν στη Νότια Κορέα.
Αλυσίδα παγκόσμιων συνεπειών
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν κλιματικά μοντέλα και την βοήθεια του υπερυπολογιστή Aleph στο ICCP για να προσομοιώσουν διαφορετικά σενάρια για μια σύγκρουση τύπου Bennu με τη Γη, επικεντρώνοντας κυρίως στις συνέπειες της εκτόξευσης 100 εκατομμυρίων έως 400 εκατομμυρίων τόνων στη γήινη ατμόσφαιρα. Τα αποτελέσματα έδειξαν δραματικές αναταράξεις στη χημεία και το κλίμα της ατμόσφαιρας του πλανήτη μέσα σε τρία με τέσσερα χρόνια μετά την πρόσκρουση.
Αρχικά, η σύγκρουση θα δημιουργούσε έναν ισχυρό κρατήρα και θα προκαλούσε την εκτόξευση υλικών στον αέρα κοντά στον τόπο της πρόσκρουσης. Η σύγκρουση θα δημιουργούσε ισχυρά ηχητικά κύματα και σεισμούς, επίσης. Οι μεγάλες ποσότητες αερολυμάτων και αερίων που θα απελευθερώνονταν από την πρόσκρουση θα ανέβαιναν στην ατμόσφαιρα, επηρεάζοντας το κλίμα της Γης με συνέπειες που θα διαρκούσαν.
Εάν ο Bennu χτυπούσε τον ωκεανό, θα προκαλούσε τεράστιους τσουνάμι και θα εκτόξευε μεγάλες ποσότητες υδρατμών στον αέρα. Αυτά τα γεγονότα θα μπορούσαν να προκαλέσουν μια παγκόσμια εξάντληση του όζοντος στην ανώτερη ατμόσφαιρα, η οποία θα διαρκούσε για χρόνια.
«Τα κλιματικά ενεργά αερολύματα, όπως η σκόνη, οι καπνοί και το θείο, θα μπορούσαν να συμβάλλουν σε μια ψύξη πολλών ετών μετά την πρόσκρουση», δήλωσε η Δρ. Ντάι μέσω email.
«Σε αντίθεση με την ψύξη που προκαλούν τα αερολύματα, τα αέρια του θερμοκηπίου, όπως οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, μπορεί να προκαλέσουν μακροχρόνια θέρμανση».
Το πιο έντονο σενάριο, το οποίο περιλαμβάνει 400 εκατομμύρια τόνους σκόνης να περιστρέφονται στην ατμόσφαιρα της Γης, θα οδηγούσε σε έναν παγκόσμιο «χειμώνα από πρόσκρουση», ή σε μια περίοδο ψυχρών θερμοκρασιών, μειωμένου φωτός και μειωμένων βροχοπτώσεων, δήλωσε η Δρ. Ντάι.
Τα σωματίδια σκόνης που θα ανυψώνονταν ψηλά στην ατμόσφαιρα θα απορροφούσαν και θα διάσπαρταν το ηλιακό φως, εμποδίζοντας την πρόσβασή του στην επιφάνεια της Γης.
Η έλλειψη ηλιακού φωτός θα προκαλούσε απότομη πτώση της θερμοκρασίας του πλανήτη κατά όσο το δυνατόν 4 βαθμούς Κελσίου. Και καθώς οι θερμοκρασίες παγκοσμίως θα έπεφταν, οι βροχοπτώσεις θα μπορούσαν να μειωθούν έως και 15%, επειδή θα συνέβαινε λιγότερη εξάτμιση στο έδαφος, σύμφωνα με τα ευρήματα της μελέτης. Η στρώση του όζοντος θα μπορούσε επίσης να εξαντληθεί κατά έως και 32%, σύμφωνα με τη μελέτη.
Ανάλογα με το πού συνέβη η πρόσκρουση, οι επιπτώσεις θα μπορούσαν να γίνουν ακόμη πιο έντονες σε περιφερειακό επίπεδο, παρατήρησαν οι συγγραφείς της μελέτης.
«Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι τα σωματίδια σκόνης με ατμοσφαιρική διάρκεια ζωής έως και 2 χρόνια θα μπορούσαν να προκαλέσουν έναν παγκόσμιο «χειμώνα από πρόσκρουση» για περισσότερα από 4 χρόνια μετά την πρόσκρουση», δήλωσε η Δρ. Ντάι.
«Ο απότομος χειμώνας από πρόσκρουση θα παρείχε δυσμενείς κλιματικές συνθήκες για την ανάπτυξη φυτών, οδηγώντας σε μια αρχική μείωση 20-30% της φωτοσύνθεσης σε χερσαία και θαλάσσια οικοσυστήματα. Αυτό θα προκαλούσε πιθανώς μαζικές αναταράξεις στην παγκόσμια ασφάλεια τροφίμων».
Ενώ οι σύγχρονοι άνθρωποι δεν έχουν ζήσει σε μια σύγκρουση αστεροειδών, η Δρ. Ντάι συνέκρινε τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις με άλλες «καταστροφές που μπλοκάρουν τον ήλιο», όπως οι μεγάλες ηφαιστειακές εκρήξεις.
Η ποσότητα της παγκόσμιας ψύξης που εκτιμάται στη μελέτη είναι συγκρίσιμη με αυτή που συνέβη όταν το ηφαίστειο Σουμάτρα της Ινδονησίας υπήρξε σε υπερ-έκρηξη, η οποία θεωρείται ως μία από τις μεγαλύτερες στην ιστορία της Γης, πιθανότατα διαταράσσοντας το παγκόσμιο κλίμα πριν από 74.000 χρόνια.
Τα αποτελέσματα της έρευνας συμφωνούν καλά με τις μελετημένες συνέπειες παλαιότερων επιπτώσεων στην ιστορία της Γης, δήλωσε η Νάντζα Ντράμπον, αναπληρώτρια καθηγήτρια Γης και Πλανητικών Επιστημών στο Πανεπιστήμιο Χάρβαρντ.
«Πολλές από αυτές τις παλαιότερες συγκρούσεις ήταν σημαντικά μεγαλύτερες, με τις συνέπειές τους να είναι συχνά πιο σοβαρές και πιο μακροχρόνιες», δήλωσε η Ντράμπον. «Η μελέτη είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα, καθώς δείχνει ότι ακόμη και οι «μικρές» συγκρούσεις μπορεί να εκτοξεύσουν αρκετή σκόνη για να περιορίσουν σοβαρά τη φωτοσύνθεση, προκαλώντας σοβαρά προβλήματα στην τροφική αλυσίδα. Πιστεύουμε ότι παρόμοια γεγονότα συνέβησαν νωρίτερα στην ιστορία της Γης, αλλά με ακόμη πιο ακραία μειώσεις στην πρωτογενή παραγωγικότητα».
Μια έκπληξη στον ωκεανό
Το πιο απροσδόκητο αποτέλεσμα της μελέτης έδειξε ασυνήθιστη συμπεριφορά από τα θαλάσσια πλαγκτόν. Οι ερευνητές περίμεναν ότι οι μικροσκοπικοί οργανισμοί θα μειώνονταν γρήγορα και θα ανακάμπτουν αργά. Ωστόσο, το θαλάσσιο πλαγκτόν πιθανόν να είχε ήδη ανακάμψει μέσα σε έξι μήνες και ενδεχομένως να αυξάνονταν στη συνέχεια «σε επίπεδα που δεν έχουν δει ποτέ κάτω από φυσιολογικές κλιματικές συνθήκες», δήλωσε η Δρ. Ντάι.
«Μπορέσαμε να παρακολουθήσουμε αυτή την απροσδόκητη αντίδραση στην συγκέντρωση σιδήρου στη σκόνη», δήλωσε ο συγγραφέας της μελέτης, Άξελ Τίμερμαν, ο οποίος είναι διευθυντής του ICCP και διακεκριμένος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Πουσάν, σε δήλωση.
Ο σίδηρος είναι ένα βασικό θρεπτικό συστατικό για τα φύκια, αλλά σε περιοχές όπως ο Νότιος Ωκεανός και ο ανατολικός τροπικός Ειρηνικός, το μέταλλο δεν είναι άφθονο. Αλλά αν η περιεκτικότητα σε σίδηρο του Bennu είναι υψηλή και διανεμηθεί στους ωκεανούς, θα μπορούσε να προκαλέσει πρωτοφανείς ανθοφορίες φυκιών, ειδικά των πλουσιότερων σε πυρίτιο, γνωστών ως διατόμοι, για έως και τρία χρόνια, σύμφωνα με τη μελέτη.
Οι ανθοφορίες των φυκιών θα προσελκύσουν επίσης τα ζωοπλαγκτόν, μικρούς θηρευτές που τρέφονται με διατόμους.
«Οι προσομοιωμένες υπερβολικές ανθοφορίες φυκιών και ζωοπλαγκτόν μπορεί να είναι ευλογία για τη βιοσφαίρα και να βοηθήσουν στην ανακούφιση της αναδυόμενης επισιτιστικής ανασφάλειας που σχετίζεται με τη μακροχρόνια μείωση της παραγωγικότητας της ξηράς», δήλωσε η Δρ. Ντάι. «Ωστόσο, οι ανθοφορίες διατόμων μπορεί να έχουν επιβλαβή επίδραση στη βιοποικιλότητα των οικοσυστημάτων.
Για παράδειγμα, οι διατόμοι έχουν ανταγωνιστικό πλεονέκτημα έναντι των μικρών φυκών υπό συνθήκες πλούσιες σε σίδηρο στον Νότιο Ωκεανό. Οι έντονες ανθοφορίες διατόμων θα μπορούσαν να αποτρέψουν την ανάπτυξη μικρών φυκών».
Η θετική αντίδραση κάποιων μορφών ζωής, ειδικά των απλών, μονοκύτταρων οργανισμών, είναι κάτι που έχει παρατηρηθεί στην ιστορία της Γης, δήλωσε η Δρ. Ντράμπον.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές σκοπεύουν να προσομοιώσουν τις αντιδράσεις των πρώιμων ανθρώπων σε συγκρούσεις αστεροειδών, προσομοιώνοντας τους κύκλους ζωής τους και το πώς ίσως έψαχναν για τροφή.
«Είναι σημαντικό να αναγνωρίσουμε ότι οι συγκρούσεις στη Γη είναι αναπόφευκτες, είναι απλώς θέμα πότε και πόσο μεγάλες θα είναι», δήλωσε η Δρ. Ντράμπον. «Όλοι γνωρίζουν για την καταστροφή που προκάλεσε η πρόσκρουση του αστεροειδούς που εξόντωσε τους δεινόσαυρους. Ωστόσο, οι μικρότερες συγκρούσεις είναι πολύ πιο πιθανό να συμβούν, και επομένως η μελέτη των επιπτώσεών τους είναι κρίσιμη».