«Это говорит нам о том, что в то время, когда осаждался этот осадок, произошло инопланетное столкновение — космический камень ударил по планете», — сказал Морган Шаллер, доцент кафедры наук о Земле и окружающей среде в Rensselaer и автор статьи. «Совпадение столкновения с серьезным изменением климата просто замечательно». К исследованию Шаллера присоединились профессор Ренсселер Мириам Кац и аспирант Меган Фунг, Джеймс Райт из Университета Рутгерса и Деннис Кент из Колумбийского университета.
Шаллер искал окаменелые останки фораминифер, крошечного организма, производящего раковину, когда он впервые заметил микротектит в отложениях, которые он исследовал. Хотя исследователи обычно ищут окаменелые останки в отложениях ПЭТМ, микротектиты ранее не обнаруживались.
Шаллер и его команда предполагают, что это связано с тем, что микротектиты обычно темного цвета и не выделяются на черном сортировочном лотке, который исследователи используют для поиска окаменелых останков светлого цвета. Как только Шаллер заметил первый микротектит, исследователи переключились на белый сортировочный лоток и начали находить новые.На пике численности исследовательская группа обнаружила до трех микротектитов на грамм исследованного осадка.
Микротектиты обычно имеют сферическую или каплевидную форму и образуются в результате удара, достаточно мощного, чтобы расплавить и испарить целевую область, выбрасывая расплавленные выбросы в атмосферу. Некоторые микротектиты из образцов содержали «шоковый кварц», окончательное доказательство их происхождения от удара, и имели микрократеры или были спечены вместе, что свидетельствует о скорости, с которой они двигались, когда они затвердевали и ударялись о землю.
Углекислый газ в атмосфере быстро увеличивался во время ПЭТМ, и сопутствующий всплеск глобальной температуры примерно от 5 до 8 градусов Цельсия длился около 150 000 лет. Хотя это много известно, источник углекислого газа не был определен, и мало что известно о точной последовательности событий, например о том, как быстро углекислый газ попал в атмосферу, как быстро и с какой скоростью начала расти температура, и сколько времени потребовалось, чтобы достичь глобальной высокой температуры.Один ключ к разгадке можно найти во внезапном изменении соотношения изотопов углерода (атомов, содержащих количество нейтронов, не равное количеству протонов в их ядре) в некоторых окаменелостях по сравнению с периодом времени. В частности, фораминиферы, или «форамы», образуют раковину, химический состав которой характерен для атмосферных и океанских изотопов углерода.
Исследовательская группа первоначально намеревалась изучить соотношение изотопов углерода в окаменелостях фораминифер с течением времени, чтобы более точно определить события во время ПЭТМ.«В записях о наносах, когда вы смотрите на соотношение углерода-12 и углерода-13 в конкретном виде, вы видите, что оно стабильно, а затем резко меняется, колеблется взад и вперед и медленно возвращается к значениям, существовавшим до события, в сотни раз. тысячи лет ", — сказал Шаллер. "Это свидетельство определяет событие и говорит нам, что атмосфера изменилась, в частности добавлен углерод из источника, обедненного углеродом-13.
Удар кометы сам по себе мог внести углерод в атмосферу, но он слишком мал, чтобы объяснить всю картину. событие и, что более вероятно, послужит спусковым крючком для дополнительных выбросов углерода из других источников ». В качестве источника окаменелостей команда использовала керны отложений — цилиндры отложений, извлеченных вертикально из отложений с помощью полого долота — которые, как известно, соответствуют периоду времени ПЭТМ. Отложения в верхней части являются более поздними, те, что ниже, — более старыми, а слои сигнатур, указывающие на известные события, используются для калибровки шкалы времени, представленной в образце. Команда выбрала керны из трех участков — озера Уилсон и Миллвилл в Нью-Джерси, а также Блейк-Нос, подводного участка к востоку от Флориды, известного богатыми осадочными данными того периода.
По словам Шаллера, открытие микротектитов было «совершенно случайно». Обычно группа пропускает пробы через сита различного размера, чтобы выделить пробы, которые, скорее всего, содержат ямы. Тектиты, которые меньше большинства форамов, должны были быть в значительной степени удалены в этом процессе.«Нам не повезло с поиском форам, и я был разочарован.
Я пошел в лабораторию и вылил образец на сортировочный лоток, не просеивая его, и вот он», — сказал Шаллер. «Это был потрясающий момент. Я знал, что то, на что я смотрю, было ненормальным».
После того, как команда сделала открытие, они получили образец с четвертого участка — Медфорд — где устройство естественным образом обнажено на поверхности, чтобы исключить возможность того, что образцы были загрязнены в процессе бурения. Образцы из Медфорда также содержали микротектиты.