Lokalizace impaktního kráteru Manson na geologické mapě státu Iowa. S necelými 40 kilometry v průměru je tento astroblém sice mohutným, ale pro zavinění katastrofy na konci křídy příliš malým impaktním útvarem. Událost K-Pg navíc předchází asi o 8 milionů let. Kredit: Billwhittaker, Wikipedie (CC BY-SA 3.0)

V současnosti známe na Zemi již téměř 200 potvrzených impaktních kráterů, z nichž jen několik největších má průměr přes 100 kilometrů.[1] V současnosti je třetím největším identifikovaným kráterem mexický Chicxulub, který je přímo spojen s událostí K-Pg na konci křídy před 66 miliony let.[2] V době, kdy ještě nebyl objeven, však existovalo několik dalších kandidátů, kteří byli s touto událostí přímo spojováni. Na území Severní Ameriky to byl především kráter Manson, identifikovaný v průběhu 20. století na území státu Iowa. Dnes je tento útvar překrytý sedimentem a nachází se v hloubce od 20 do 90 metrů, jeho průměr činí asi 38 kilometrů.[3] V geologicky nedávné době byl kráter překryt ledovcovým tillem a v současnosti je krajina nad ním zcela plochá a nejeví žádné známky výskytu impaktní struktury. První náznaky jeho přítomnosti byly přesto objeveny již roku 1912 při prvotním geologickém průzkumu, v té době však ještě vědecká impaktologie neexistovala. Zjištění deformace hornin a neobvyklých klastických sedimentů v té době nikoho příliš nezaujalo. Teprve v roce 1955 byl zahájen vědecký výzkum objektu, jehož závěrem bylo tvrzení, že se nejspíš jedná o „kryptovulkanickou“ strukturu, tedy pozůstatek jakési podzemní sopečné exploze. V roce 1959 přišel geofyzik Robert S. Dietz s myšlenkou, že struktura může mít impaktní původ, přičemž o sedm let později tento závěr doložil Nicholas Short objevem zrn šokem přeměněného křemene. Kráter, pojmenovaný po malém městě Manson, ležícím v blízkosti epicentra dopadu, byl definitivně zanesen na vědeckou mapu světa.[4]

V roce 1980 přicházejí Alvarezové se svým týmem s myšlenkou impaktní příčiny vymírání na konci křídy a hledají se vhodní kandidáti na ten správný kráter.[5] Protože se postupně ukazuje, že dopad se pravděpodobně odehrál v blízkosti severoamerické pevniny, maximálně asi 3600 kilometrů od současné Montany (jak doložil výzkum Bevana Frenche z roku 1984)[6], obrátí se pozornost i na Manson. Jeho stáří je odhadováno na pozdní křídu, což tuto pravděpodobnost významně zvyšuje. Problém je ale především ve velikosti kráteru – i při 35 až 39 kilometrech v průměru je tento astroblém jednoduše příliš malý. Odhadovaná velikost asteroidu z konce křídy přitom činí zhruba 10 kilometrů, a takové těleso vytvoří kráter o odhadovaném průměru přes 150 kilometrů.[7] Manson je každopádně velkým útvarem, který svědčí o intenzivní kolizi s planetkou nebo kometárním jádrem o průměru asi 2 kilometry. Pozdější geoseizmický výzkum ukázal, že kráter má dnes již na povrchu neviditelný středový pahorek o výšce kolem tří kilometrů. Na počátku 90. let ještě nebyl Chicxulub jakožto ground zero osudného dopadu jednomyslně uznáván, proto se pozornost zaměřila právě i na Manson.[8] Stěžejní bylo v tomto případě zejména datování, které mělo ukázat, zda opravdu pochází z doby události K-Pg. A první odhad tomu perfektně nasvědčoval! Datování argon-argonovou metodou totiž vykázalo stáří 65,7 +- 1,0 milionu let, což byl rozptyl, který zahrnoval i kritickou časovou hranici.[9] Pouze pětinový průměr oproti předpokládaným rozměrům K-Pg kráteru však vyvolával další pochybnosti.

Bylo totiž zřejmé, že těleso, které Manson vytvořilo, nemohlo způsobit tak výrazné změny, které pozorujeme v geologickém a paleontologickém záznamu. Tým vědců proto provedl analýzu z vrtných jader do nitra kráteru a využil k dataci nepřeměněná zrna živců, která měla poskytnout mnohem přesnější časové údaje o vzniku struktury. A to znamenalo ránu z milosti domněnce, že právě Manson je K-Pg kráter. Stáří bylo totiž argon-argonovou metodou určeno na 73,8 +- 0,3 milionu let, což předchází hranici K-Pg zhruba o 8 milionů let![10] Vše navíc potvrdil i výzkum magnetismu hornin z kráteru, který doložil, že nejde o období chronu 29R, ve kterém je usazena i iridiová vrstvička K-Pg.[11] Stejný tým vědců, který opravil datování Mansonu, pak v sousední Jižní Dakotě provedl výzkum sedimentů právě z doby před asi 74 miliony let a skutečně objevil vrstvu šokem přeměněných nerostů. Impaktní původ Mansonské struktury byl tedy potvrzen, její souvislost s vymíráním na konci křídy však byla kategoricky vyvrácena.[12] Dá se proto říci, že v Severní Americe představoval dopad kosmického objektu osm milionů let před planetkou Chicxulub jakési „zahřívací kolo“ a předzvěst temné budoucnosti, která měla na neptačí dinosaury plně dolehnout na přelomu křídy a paleogénu. Impakt nepochybně vyvolal zpustošení ohromné plochy země a vedl nejspíš k masivnímu regionálnímu vymírání, proti svému slavnějšímu příbuznému z Mexika byl ale pouhým pomyslným cinknutím kamínku o skleněnou desku.

Robert Sinclair Dietz (1914-1995) byl jedním z „objevitelů“ pravé impaktní povahy kráteru Manson. Tento americký geofyzik a oceánograf se proslavil jako badatel na poli impaktní vědy, vyvíjel metodiku diagnostiky velkých impaktů a jako první rozeznal impaktní původ například i u gigantické struktury Sudbury Basin v kanadském Ontariu. Kredit: University of California, Wikipedie (volné dílo).

Přesto šlo o událost nanejvýš katastrofických proporcí. Podle hrubých odhadů mělo těleso, které kráter vytvořilo, průměr až 2,4 kilometru, hmotnost kolem 10 miliard tun a se Zemí se srazilo rychlostí zhruba 72 000 km/h (20 km/s). Hloubka kráteru při dopadu dosáhla až 8 kilometrů. Veškerá vegetace následkem dopadu vzplála až do okruhu 210 kilometrů a všechno živé na povrchu bylo zřejmě usmrceno až do vzdálenosti kolem 1000 kilometrů. Vzniklá rázová vlna zase smetla všechny stromy v okruhu asi 480 kilometrů. Uvolněná energie se rovnala energii ze současné exploze přibližně 1 milionu hirošimských atomových bomb. A konečně, impakt vyvolal i nepředstavitelně mohutné zemětřesení o síle více než 10 stupňů na Richterově škále, tedy mnohem silnější, než nejdrastičtější zemětřesení známá z lidských dějin.[13] Znovu ale podotkněme, že následky tohoto drtivého dopadu se nedají ani zdaleka srovnávat s peklem, které nastalo po srážce Země se zhruba desetikilometrovým tělesem o pár milionů let později. Dinosauři měli po Mansonu teoreticky dostatek času se na další podobnou hrozbu připravit – bohužel pro ně ale tehdy neměli (abych parafrázoval jednoho slavného astronoma) – žádný vyspělý kosmický program. Nemohli tušit, co se jejich směrem z vesmíru nezadržitelně přibližuje. My snad budeme v tomto směru moudřejší a úspěšnější, bludné asteroidy a komety velkých rozměrů totiž ze sluneční soustavy nikam nezmizely…

Napsáno pro Dinosaurusblog a osel.cz

Short English Summary: The Manson impact structure was recognized as an astrobleme in the 1950´s and for some time around 1990 it was considered as a likely place of the K-Pg impact. Later it was discovered, that it is in fact much older at about 73.8 mya. Reaching just about 38 km across, it is also far too small to be the K-Pg asteroid crater.

Odkazy:

http://en.wikipedia.org/wiki/Manson_crater

http://www.passc.net/EarthImpactDatabase/manson.html

https://watchers.news/2012/02/19/ancient-meteorite-impact-crater-in-manson-iowa-causing-problems-for-towns-water-supply/

http://articles.chicagotribune.com/1989-07-23/news/8902190734_1_asteroid-crater-dinosaurs

http://www.lpi.usra.edu/meetings/metsoc98/pdf/5164.pdf

[1] Viz odkaz http://www.passc.net/EarthImpactDatabase/index.html

[2] Viz odkaz http://www.passc.net/EarthImpactDatabase/chicxulub.html

[3] Viz odkaz http://www.passc.net/EarthImpactDatabase/manson.html

[4] Christian Koeberl and Raymond R. Anderson, eds; 1996, The Manson Impact Structure, Iowa: Anatomy of an Impact Crater, Geological Society of America Special Paper 302, ISBN 0-8137-2302-7

[5] Alvarez L. W., Alvarez W., Asaro F., Michel H. V. (1980). „Extraterrestrial cause for the Cretaceous–Tertiary extinction“. Science. 208 (4448): 1095–1108. doi:10.1126/science.208.4448.1095

[6] French, B. M. (1984). „Impact Event at the Cretaceous-Tertiary Boundary: A Possible Site.“ Science 226:353.

[7] Alvarez L. W., Alvarez W., Asaro F., Michel H. V. (1980). „Extraterrestrial cause for the Cretaceous–Tertiary extinction“. Science. 208 (4448): 1095–1108. doi:10.1126/science.208.4448.1095

[8] Kunk, M. J., G. A. Izett, et al. (1989). „Ar-40/Ar-39 Dating of the Manson Impact Structure: A Cretaceous-Tertiary Boundary Crater Candidate.“ Science 244: 1565-1568.

[9] Kunk, M. J., G. A. Izett, et al. (1989). „Ar-40/Ar-39 Dating of the Manson Impact Structure: A Cretaceous-Tertiary Boundary Crater Candidate.“ Science 244: 1565-1568.

[10] Izett, G. A., W. A. Cobban et al. (1993). „The Manson Impact Structure: Ar-40/Ar-39 Age and its Distal Impact Ejecta in the Pierre Shale in Southeastern North Dakota.“ Science 262: 729-732.

[11] Blum, J. D., C. P. Chamberlain, et al. (1993). „Isotopic Comparison of K/T Boundary Impact Glass with Melt Rock from Chicxulub and Manson Impact Structures.“ Nature 364: 325-327.

[12] Viz odkaz http://palaeo.gly.bris.ac.uk/communication/Hanks/eff.html

[13] Viz odkaz http://impact.ese.ic.ac.uk/ImpactEffects/