محققان دانشگاه روچستر می‌گویند برخورد سیارکی که دهانه وردفورت در نزدیکی شهر ژوهانسبورگ کنونی را بر جای گذاشته، پیامد‌های ویرانگری در سراسر سطح سیاره زمین داشته است.
آن‌ها امیدوارند که مطالعه‌شان به دانشمندان اجازه دهد تا رویداد‌های برخوردی را در زمین و سایر سیارات، چه در گذشته و چه در آینده، بهتر شبیه‌سازی کنند.
مطالعات قبلی تخمین زده‌اند که بزرگترین دهانه برخوردی زمین موسوم به وردفورت (Vredefort) توسط سیارکی با عرض حدود ۱۵ کیلومتر که با سرعت ۱۵ کیلومتر بر ثانیه با زمین برخورد کرده، تشکیل شده است، اما یک مطالعه جدید این موضوع را رد می‌کند و محققان آن می‌گویند که این سنگ فضایی در واقع تا ۲۴ کیلومتر عرض داشته است.
دهانه وردفورت در طول دو میلیارد سال گذشته با فرسایش مواجه شده است. این امر، تخمین مستقیم اندازه دهانه در زمان برخورد اولیه و در نتیجه اندازه و سرعت سیارکی را که این دهانه را تشکیل داده، برای دانشمندان دشوار کرده است.
این مطالعه در مجله Geophysical Research منتشر شده است.
این شبیه‌سازی‌ها همچنین به محققان اجازه می‌دهد تا مواد پرتاب شده در اثر برخورد و مسافت طی شده از دهانه را مطالعه کنند. آن‌ها می‌توانند از این اطلاعات برای تعیین موقعیت جغرافیایی توده‌های زمین در میلیارد‌ها سال پیش استفاده کنند. به عنوان مثال، تحقیقات قبلی مشخص کرد که موادی از این سیارک به منطقه کارِلیا واقع در روسیه امروزی پرتاب شده است.
“میکی ناکاجیما” محقق این مطالعه گفت: برخلاف برخورد چیکشلوب، برخورد وردفورت سابقه‌ای از انقراض دسته جمعی یا آتش‌سوزی جنگل‌ها را به جای نگذاشته است، زیرا دو میلیارد سال پیش فقط شکل حیات تک سلولی وجود داشته و حتی هنوز هیچ درختی وجود نداشته است. با این حال، این برخورد به طور بالقوه گسترده‌تر از برخورد چیکشلوب بر آب و هوای جهانی تأثیر گذاشته است.
شواهد و اندازه‌گیری‌های جدید زمین‌شناسی تخمین می‌زند که قطر اولیه این دهانه در زمان برخورد بین ۲۵۰ تا ۲۸۰ کیلومتر بوده است.
محققان با استفاده از مدل خود دریافتند که دو میلیارد سال پیش فاصله آن توده خشکی که کارلیا در آن قرار داشته، تنها ۲۰۰۰ تا ۲۵۰۰ کیلومتر با دهانه آفریقای جنوبی بوده است که فاصله‌ای بسیار نزدیکتر از فاصله این دو منطقه در حال حاضر است.
برخوردی که موجب پدید آمدن دهانه چیکشلوب شد، اثرات مخربی در سطح جهانی از جمله گرمایش گلخانه‌ای، آتش‌سوزی گسترده جنگل‌ها، باران‌های اسیدی و تخریب لایه اوزون داشته است، علاوه بر این باعث وقوع رویداد انقراض کرتاسه-پالئوژن شد که دایناسورها را از صفحه روزگار محو کرد.
دهانه چیکشلوب یا چیکسالوب یک دهانه برخوردی مدفون در زیر شبه‌جزیره یوکاتان در مکزیک است که مرکز آن در نزدیکی شهر چیکشلوب قرار دارد. تاریخ ایجاد این دهانه دقیقاً بر مرز بین دو دوره زمین‌شناسی کرتاسه و پالئوژن منطبق است. قطر این دهانه بیش از ۱۸۰ کیلومتر و عمق آن حدود ۲۰ کیلومتر بوده است و مطابق با نظریات گوناگون، برخورد شهاب‌واره‌ای با قطر حداقل ۱۰ کیلومتر به سطح زمین باعث پیدایش این دهانه شده است.
وی افزود: گرد و غبار و ذرات معلق ناشی از برخورد وردفورت در سراسر سیاره زمین پخش شده و نور خورشید را مسدود کرده و سطح زمین را خنک کرده است که این می‌توانسته تأثیر مخربی بر موجودات فتوسنتز کننده داشته باشد.
این بدان معناست که این سنگ فضایی که دهانه وردفورت را تشکیل داده است، بزرگتر از سیارکی بوده که دایناسورها را در ۶۶ میلیون سال پیش از بین برده و دهانه چیکشلوب (Chicxulub) را تشکیل داده است.
“آلن” و همکارانش شبیه‌سازی‌هایی را برای مطابقت با اندازه به‌روز شده این دهانه انجام دادند. نتایج آن‌ها نشان داد که این سیارک باید حدود ۲۰ تا ۲۵ کیلومتر بزرگتر بوده باشد و با سرعت ۱۵ تا ۲۰ کیلومتر بر ثانیه حرکت کند تا دهانه‌ای به طول ۲۵۰ را به وجود بیاورد.
“ناتالی آلن” که اکنون دانشجوی دکترا در دانشگاه جان هاپکینز است، می‌گوید: شناخت بزرگترین ساختار برخوردی که ما روی زمین داریم، بسیار مهم است. دسترسی به اطلاعات ارائه شده توسط ساختاری مانند دهانه وردفورت فرصتی عالی برای آزمایش مدل و درک ما از شواهد زمین‌شناسی است تا بتوانیم تاثیرات روی زمین و فراتر از آن را بهتر درک کنیم.
“آلن” می‌گوید: تخمین موقعیت مکان خشکی‌ها در مدت‌ها قبل بسیار دشوار است. بهترین شبیه‌سازی‌های کنونی حدود یک میلیارد سال قبل را ترسیم کرده‌اند و هر چه بیشتر به عقب بروید، عدم قطعیت‌ها بیشتر می‌شوند.
وی ادامه داد: پس از ته‌نشین شدن گرد و غبار و ذرات معلق در هوا که ممکن است از چند ساعت تا یک دهه طول کشیده باشد، گاز‌های گلخانه‌ای مانند کاردون دی اکسید که از این برخورد منتشر شده، دمای کره زمین را به طور بالقوه چندین درجه برای مدت طولانی افزایش داده است.
تحقیقات جدید نشان می‌دهد سیارکی که دو میلیارد سال پیش در آفریقای جنوبی کنونی به زمین برخورد کرد، حتی بزرگتر از سیارکی بوده که احتمالا سبب انقراض دایناسورها شده است.
اگر دهانه وردفورت حتی بزرگتر و با برخورد پرانرژی‌تری از آنچه دهانه چیکشلوب را تشکیل داده، بوده است، بنابراین برخورد وردفورت احتمالا پیامد‌های جهانی فاجعه‌بارتری را به همراه داشته است.
جرمی که ۱۵ کیلومتر عرض دارد و با سرعت ۱۵ کیلومتر بر ثانیه حرکت می‌کند، دهانه‌ای به قطر حدود ۱۷۲ کیلومتر ایجاد می‌کند که این رقم بسیار کوچکتر از برآورد‌های فعلی برای دهانه وردفورت است.