Ketekunan NASA, Rover, menemukan harta karun batu -batu kuno yang beragam di tepi Jezero Crater, beberapa mungkin diubah oleh air dan berasal dari miliaran tahun. Setelah mengatasi tantangan pengambilan sampel yang rumit, para ilmuwan sangat senang dengan apa yang diungkapkan oleh spesimen Mars yang unik ini. Martian Rock Rush di Jezero’s Rim NASA’s Ketekunan Rover sedang menjelajahi apa (…)

RisalahPos.com Network

Sekitar 66 juta tahun yang lalu, asteroid antara enam dan sepuluh mil (10 hingga 15 kilometer) melebar ke tempat yang sekarang menjadi Teluk Meksiko, meninggalkan kawah besar selebar 90 mil (150 kilometer). Dampaknya membunuh semua dinosaurus non-Avian dan makhluk laut yang hancur-tetapi mungkin juga telah meningkatkan kehidupan dengan cara yang aneh.

Sebuah tim peneliti internasional menyarankan bahwa dampak asteroid menciptakan sistem hidrotermal dalam kawah chicxulub, seperti yang secara resmi diketahui, yang mungkin telah memelihara lingkungan laut yang unik di laut di atasnya selama setidaknya 700.000 tahun. Studi ini, yang diterbitkan Selasa di Nature Communications, menunjukkan bagaimana peristiwa yang sangat merusak pada akhirnya bisa menjadi katalis untuk kehidupan.

“Setelah dampak asteroid, Teluk Meksiko mencatat proses pemulihan ekologis yang sangat berbeda dari lautan global,” Honami Sato, penulis utama dalam penelitian dan ahli geologi dari Universitas Kyushu, mengatakan di sebuah pernyataan di Austin.

Di Teluk Meksiko, aktivitas hidrotermal terjadi ketika air merembes ke dasar laut. Dipanaskan oleh interior Bumi, air bercampur dengan bahan kimia (di antara bahan lainnya) di kerak samudera dan kemudian naik kembali ke laut. Cairan hidrotermal, seperti yang disebut, mendingin dengan cepat di air yang dalam dan dingin. Bahan kimia terpisah dari cairan dan deposit di sepanjang dasar laut.

Beberapa mikroba laut dalam memakan bahan kimia yang diaduk oleh aktivitas hidrotermal. Mikroba itu sendiri dimakan oleh organisme lain, yang pada gilirannya dimakan oleh organisme lain, dan sebagainya, mempertahankan rantai makanan laut dalam yang bergantung pada ventilasi hidrotermal.

Pada tahun 2016, ekspedisi pengeboran ilmiah ke Teluk Meksiko diekstraksi sekitar 2.720 kaki (829 meter) inti dari kawah kuno. Dengan menganalisis inti ini, Sato dan rekan -rekannya menemukan bukti sistem hidrotermal kuno yang, setelah dampaknya, menarik unsur kimia yang disebut osmium dari kerak samudera.

“Acara dampak menciptakan struktur berpori dan permeabel dalam struktur dampak chicxulub yang merupakan host yang ideal untuk sistem cairan hidrotermal,” tulis para peneliti dalam penelitian ini.

Osmium dikaitkan dengan komposisi asteroid. Dengan kata lain, para peneliti menyarankan agar aktivitas hidrotermal menarik osmium dari sisa -sisa asteroid yang terkubur di dasar laut dan membawanya ke perairan Teluk, di mana akhirnya menetap di lapisan sedimen – sesuatu yang mereka amati dalam sampel inti.

Tim menemukan bahwa jenis kehidupan laut yang ada selama waktu ini berbeda dari yang terjadi setelah aktivitas hidrotermal berhenti melepaskan osmium. Secara khusus, plankton yang terkait dengan lingkungan nutrisi tinggi berkembang pesat selama pelepasan osmium. Ketika kadar osmium kembali normal, habitat bergeser untuk mendukung plankton yang disesuaikan dengan kondisi nutrisi rendah.

Hal ini menunjukkan bahwa, pada saat itu, ekosistem tidak lagi bergantung pada nutrisi kimia yang dihasilkan oleh sistem hidrotermal – berpotensi karena ventilasi hidrotermal telah sepenuhnya terkubur di bawah lapisan sedimen bernilai jutaan tahun, menurut para peneliti.

Sementara penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa kehidupan di kawah rebound dengan cepat, temuan tim menunjukkan bahwa sistem hidrotermal yang diciptakan oleh dampak dan puing -puing asteroid mungkin telah membantu memicu pemulihan itu.

“Kami semakin belajar tentang pentingnya sistem hidrotermal yang dihasilkan dampak untuk kehidupan,” kata Gulick. “Makalah ini adalah langkah maju dalam menunjukkan potensi peristiwa dampak untuk mempengaruhi lautan di atasnya selama ratusan ribu tahun.”

Dengan kata lain, para peneliti mungkin telah menemukan lapisan perak yang paling mencolok dari semua – kehidupan yang muncul dari kawah kepunahan massal.

Crater 2, galaksi satelit yang besar dan redup, menunjukkan sifat-sifat yang menantang teori materi gelap dingin tradisional. Teori SIDM memberikan penjelasan yang lebih baik, yang menunjukkan interaksi materi gelap yang mengurangi kepadatan dan meningkatkan ukuran galaksi, sesuai dengan pengamatan.

Crater 2, terletak sekitar 380.000 tahun cahaya dari Bumi, adalah salah satu galaksi satelit terbesar di Bima Sakti. Sangat dingin dan bintang-bintang bergerak lambat, Crater 2 memiliki tingkat kecerahan permukaan yang rendah. Bagaimana galaksi ini terbentuk masih belum jelas.

Tantangan dalam Memahami Crater 2

“Sejak penemuannya pada tahun 2016, telah ada banyak upaya untuk mereproduksi sifat-sifat unik Crater 2, tetapi hal ini terbukti sangat menantang,” kata Hai-Bo Yu, seorang profesor fisika dan astronomi di University of California, Riverside, yang timnya sekarang menawarkan penjelasan tentang asal-usul Crater 2 dalam sebuah makalah yang diterbitkan baru-baru ini di Itu Surat Jurnal Astrofisika.

Galaksi satelit adalah galaksi yang lebih kecil yang mengorbit galaksi induk yang lebih besar. Materi gelap menyusun 85% materi alam semesta, dan dapat membentuk struktur bulat di bawah pengaruh gravitasi yang disebut halo materi gelap. Tidak terlihat, halo tersebut menembus dan mengelilingi galaksi seperti Crater 2. Fakta bahwa Crater 2 sangat dingin menunjukkan halo-nya memiliki kepadatan rendah.

Yu menjelaskan bahwa Crater 2 berevolusi di medan pasang surut Bima Sakti dan mengalami interaksi pasang surut dengan galaksi induknya, mirip dengan bagaimana lautan Bumi mengalami gaya pasang surut akibat gravitasi Bulan. Secara teori, interaksi pasang surut dapat mengurangi kepadatan halo materi gelap.

Namun, pengukuran terkini orbit Kawah 2 di sekitar Bima Sakti menunjukkan kekuatan interaksi pasang surut terlalu lemah untuk menurunkan kepadatan materi gelap galaksi satelit agar konsisten dengan pengukurannya — jika materi gelap terbuat dari partikel dingin tanpa tabrakan, seperti yang diharapkan dari teori materi gelap dingin, atau CDM yang berlaku.

“Teka-teki lainnya adalah bagaimana Kawah 2 bisa berukuran besar, karena interaksi pasang surut akan mengurangi ukurannya saat galaksi satelit berevolusi di medan pasang surut Bima Sakti,” kata Yu.

Mengusulkan Teori Baru: SIDM

Yu dan timnya mengajukan teori yang berbeda untuk menjelaskan sifat dan asal-usul Crater 2. Disebut materi gelap yang berinteraksi sendiri, atau SIDM, teori ini dapat menjelaskan distribusi materi gelap yang beragam secara meyakinkan. Teori ini mengusulkan bahwa partikel materi gelap berinteraksi sendiri melalui gaya gelap, yang saling bertabrakan dengan kuat di dekat pusat galaksi.

“Penelitian kami menunjukkan bahwa SIDM dapat menjelaskan sifat-sifat yang tidak biasa dari Crater 2,” kata Yu. “Mekanisme utamanya adalah bahwa interaksi diri materi gelap memanaskan halo Crater 2 dan menghasilkan inti dengan kepadatan yang dangkal, yaitu, kepadatan materi gelap diratakan pada jari-jari yang kecil. Sebaliknya, dalam halo CDM, kepadatan akan meningkat tajam ke arah pusat galaksi.”

Menurut Yu, dalam SIDM, kekuatan interaksi pasang surut yang relatif kecil, konsisten dengan apa yang dapat diharapkan dari pengukuran orbit Kawah 2, cukup untuk menurunkan kepadatan materi gelap Kawah 2, konsisten dengan pengamatan.

“Yang penting, ukuran galaksi juga meluas dalam halo SIDM, yang menjelaskan ukuran besar Crater 2,” kata Yu. “Partikel materi gelap terikat lebih longgar dalam halo SIDM berinti daripada dalam halo CDM yang ‘bergelombang’. Penelitian kami menunjukkan bahwa SIDM lebih baik daripada CDM dalam menjelaskan bagaimana Crater 2 terbentuk.”

Referensi: “Interpretasi Materi Gelap Kawah II yang Berinteraksi Sendiri” oleh Xingyu Zhang, Hai-Bo Yu, Daneng Yang dan Haipeng An, 10 Juni 2024, Surat Jurnal Astrofisika.
DOI: 10.3847/2041-8213/ad50cd

Yu bergabung dalam penelitian ini dengan Daneng Yang dari UCR, serta Xingyu Zhang dan Haipeng An dari Universitas Tsinghua di Tiongkok.

Penelitian Yu didukung oleh John Templeton Foundation dan Departemen Energi AS.