Yaklaşık 66 milyon yıl önce, devasa bir asteroit Dünya'ya çarparak tsunamilere neden oldu ve uçsuz bucaksız bir yıkıma yol açtı. Bu felaket, uçuş yeteneği olmayan dinozorlar dahil pek çok canlı türünün yok olmasına sebep oldu. Ancak bu yıkıcı çarpışmanın geride bıraktığı tek şey yok oluş değildi. Günümüzde Meksika'nın Yucatán Yarımadası'nın bir kısmını oluşturan bölgeye düşen bu gök taşı, okyanusun derinliklerinde tam 8 milyon yıl süren bir hidrotermal sistemin oluşmasına zemin hazırladı ve burası yaşam için bir merkez haline gelmiş olabilir.
2016 yılında çarpışma bölgesinde sondaj çalışmaları yürüten araştırmacılar, asteroit çarpması sonucu oluşan kayaç türlerini incelediler. Bu incelemeler, bu büyük olayın hemen sonrasındaki ve uzun vadeli etkileri hakkında daha fazla bilgi sağladı.
Çarpışmanın etkisi öylesine büyüktü ki, yüzeyin çok derinlerine kadar, yaklaşık 35 kilometre (neredeyse 22 mil) derinliğe kadar yer kabuğunda deformasyonlara neden oldu. Bu derinliklerdeki kayaçların büyük bir kısmı eridi. Deniz suyuyla temas eden bu erimiş kayaçlar gözenekli bir yapı kazandı. Sıcak su bu gözeneklere sızdıkça bir hidrotermal sistem oluştu. Buzlu derinliklerdeki bu izole bölgeye akan sıcak su, hayatta kalma mücadelesi veren mikroorganizmalar ve belki de başka yaşam formları için çekici bir ortam yaratmış olabilir.
Son zamanlarda, Glasgow Üniversitesi'ndeki İstop Bilimleri Merkezi'nde yerbilimci ve gezegen bilimci Annemarie Pickersgill liderliğindeki başka bir araştırmacı ekibi, kayaç örneklerini inceleyerek sistemin oluşumu ve kalıcılığı hakkında daha fazla kanıt aradı. Elde ettikleri bulgular, bu hidrotermal sistemin ölçeğinin ve ne kadar süreyle aktif kaldığının daha önce tahmin edilenden çok daha büyük olduğunu gösterdi. Önceleri sistemin sadece 2 milyon yıl kadar sürdüğü düşünülüyordu, ancak yeni analizler Yucatán Yarımadası'nın altındaki derinliklerde bu sürenin en az dört katı kadar devam ettiğine dair kanıtlar ortaya koydu.
Pickersgill, 'Communications Earth & Environment' adlı dergide yayımlanan çalışmalarında, "Daha uzun süreli hidrotermal aktivite, abiyotik kimyasal reaksiyonların oluşması, yaşamın gelişmesi ve mikroorganizmaların kökenlerinin ötesine yayılıp çoğalması için uzamış fırsat pencereleri yaratacaktır" dedi.
Derinlerde ve Çağlar Öncesinde
Dünya genelinde başka çarpışmaların da yol açtığı hidrotermal sistemler bulunuyor. Bu sistemler ısı ve besin açısından zengin olmaları nedeniyle yaşama elverişli kabul edilseler de, yaşam izlerini bulmak oldukça zor ve bir çarpışmanın zamanlaması ile yaşamın gelişimine katkıda bulunan süreçleri ilişkilendirmek daha da güç. Hidrotermal aktivite gösteren 70 deniz altı çarpışma kraterinden yalnızca sekizinde mikrop kolonileşmesi tespit edildi.
Pickersgill ve ekibinin amacı, Chicxulub çarpışmasının yaşanabilir koşullar yaratıp yaratmadığını öğrenmekti. Bu nedenle, yaşanabilirliğin en yüksek olduğu zaman dilimlerini belirlemek için kayaç örneklerini analiz ettiler. Bu çalışma, çarpışma kraterindeki hidrotermal sistemin gerçekten de yaşanabilir olup olmadığını yanıtlamıyor.
Araştırmacılar, çarpışma kraterinin ne kadar süreyle yaşamı çekebilecek ve barındırabilecek sıcaklıkları ve diğer koşulları sağladığını derinlemesine incelediler. Uzun süre devam eden yaşanabilir koşullar, hidrotermal bir baca etrafında koloniler oluşturan organizmaların çekilmesi için daha fazla zaman tanır.
Chicxulub hidrotermal sisteminin süresini belirlemek için Pickersgill, bölgeden 1 kilometre derinliğe kadar sondajla örnekler topladı. Ardından, bölgeden çıkarılan feldispat örneklerinin radyoizotop ölçümlerini yaptı. Feldispat, potasyum içerir ve potasyumun argon'a bozunması, kayacın yaşı hakkında bilgi verebilir. Ay kayaları ve volkanik oluşumlar bu şekilde tarihlendirilmiştir.
Yaşam Yolunu Bulur... ve Bir Isı Kaynağı Bulur
Bir kayaç içindeki argon izleri, potasyum bozunmasının bir göstergesidir. Gazın erimiş kayaçtan da kaçabileceği göz önüne alındığında, bu, kayacın ne zaman katılaştığının bir ölçüsünü sunar. Potasyum-argon tarihlemesi, mevcut potasyum-40 izotopunun bozunup oluşturduğu argon-40'a oranını ölçerek, o kayacın erimesinden bu yana ne kadar zaman geçtiğini belirleyebilir. Argon seviyeleri, hidrotermal sistemin asteroitin çarptığı 66 milyon yıl öncesinden, 58 milyon yıl öncesine kadar ısısını koruduğunu gösteriyor.
8 milyon yıl boyunca süren ısı ve besinler, Chicxulub kraterindeki hidrotermal sistemi kolonize etmek için yaşama fazlasıyla yeterli zaman sundu. Pickersgill ayrıca o bölgedeki hidrotermal aktivitenin bilgisayar simülasyonlarını da yürüttü. Sonuçlar, 1 kilometrelik derinliklerde çarpışmadan sonra 1,5 ila 2,3 milyon yıl içinde 90° C'ye (194° F) kadar soğuma yaşandığını öne sürdü. 50° C'nin (122° F) altına soğuma ise 5 milyon yıla kadar sürdü; bu hala mikrop kolonilerinin gelişmesi için yeterli bir ısıydı. 6 milyon yıl sonra, önemli ölçüde daha az sıcak su akışı vardı ve 8 milyon yıl sonra akış tamamen durmuştu. Bu sonuçlar, izotop analizleriyle bulunan kayaç yaşlarıyla uyumluydu.
Dünya'daki hidrotermal sistemlerin ne kadar süreyle varlığını sürdürdüğünü anlamak, başka yerlerde yaşanabilir ortamları yönlendirebilir. Pickersgill, "Chicxulub, erken Dünya'daki ve diğer gezegen cisimlerindeki çarpışma havzalarına kıyasla hala nispeten küçük" dedi. "Bu nedenle, bu tür büyük çarpışmaların daha uzun ömürlü hidrotermal sistemler yaratmış olabileceği ve dolayısıyla, milyonlarca yıl boyunca yaşanabilir ortamlar için gereken sıcaklıkları ve sıvı akışını sürdürebilmiş olabileceği mümkündür."
