Oklahoma'nın gömülü krateri sanıldığından 100 milyon yıl genç çıktı

Oklahoma'nın Major County bölgesinde, yaklaşık 2.700 metre kalınlığında tortunun altına gömülü duran Ames çarpma krateri, bugüne kadar sanıldığından yaklaşık 100 milyon yıl daha genç. Texas Üniversitesi Austin'den Elizabeth Catlos'un yürüttüğü çalışma, uzun süre Ordovisiyen dönemine, yani yaklaşık 470 milyon yıl öncesine tarihlenen çarpmanın aslında yaklaşık 370 milyon yıl önce, Geç Devoniyen'de gerçekleştiğini ortaya koydu. Yeni tarih, krateri Dünya tarihinin en büyük beş kitlesel yok oluşundan birine zamansal olarak yaklaştırıyor.

Petrol arayanların bulduğu "inek izi"

Ames krateri yüzeyden görülmüyor. 1991'de Continental Resources şirketinde arama müdürü olan Rex Olson, sismik verilerden üretilen bir haritada çamura basılmış inek izine benzeyen tuhaf bir şekil fark etti. Yapı, yaklaşık 16 kilometre çapında bir çarpma krateri çıktı. Sonraki sondajlar kraterden önemli miktarda petrol ve doğal gaz üretilebildiğini gösterdi. Ames, ABD'de petrol üreten çarpma yapılarının en büyüklerinden biri. Bu keşiften önce birçok jeolog, çarpma kraterlerinin ekonomik açıdan anlamlı hidrokarbon barındırabileceğine kuşkuyla bakıyordu.

Krater oluştuğunda bölge sığ bir denizle kaplıydı. Çarpmadan sonra deniz geri geldi ve çukuru katman katman tortuyla doldurdu; zamanla yapı tamamen gömüldü. Bu nedenle kraterin yaşı, doğrudan değil, içinden ve çevresinden alınan örnekler üzerinden tahmin edilmek zorundaydı.

Bu tür gömülü çarpma yapılarına jeolojide "yıldız yarası" anlamına gelen astroblem adı veriliyor. Ames'te çarpmanın kırıp parçaladığı kayaçlar, sonradan biriken tortularla örtülünce petrol ve gazın toplanabileceği gözenekli bir tuzak oluşturdu. Kraterin ekonomik önemi, yaşına dair sorunun yalnızca akademik bir merak olmadığını da gösteriyor: oluşum tarihinin bilinmesi, hidrokarbonların ne zaman ve nasıl biriktiğine dair modelleri de etkiliyor.

Fosiller mi, kristaller mi?

Eski tarihlendirme büyük ölçüde konodont fosillerine dayanıyordu. Konodontlar, yılan balığını andıran nesli tükenmiş deniz canlılarıydı ve geride bıraktıkları dişe benzer küçük parçalar, kayaçların yaşını belirlemede jeologların en sevdiği araçlardandır. Kraterdeki kayaçlarda bulunan konodontlar Ordovisiyen'e işaret ediyordu.

Catlos ve ekibi farklı bir yol izledi. Çarpmanın etkisiyle değişime uğramış granit kayaçlarından zirkon kristalleri ayırdılar. Zirkon, oluşurken yapısına uranyum alır ama kurşunu dışlar; uranyumun zamanla kurşuna bozunması kristale bir tür saat yerleştirir. Uranyum-kurşun yöntemiyle yapılan ölçümler tutarlı biçimde çok daha genç bir yaşa işaret etti. Catlos'a göre konodont fosilleri çarpma anında zaten milyonlarca yıllık olabilirdi; çarpma eski malzemeyi karıştırmış, fosiller de bu karmaşanın içinde korunmuş olabilir. Yani fosiller çarpmanın değil, çarpılan kayacın yaşını gösteriyordu.

Zirkonların gerçekten çarpmadan etkilendiğini doğrulamak için ekip NASA ile birlikte çalıştı. Kristaller, katodolüminesans ve elektron geri saçılım kırınımı gibi gelişmiş görüntüleme teknikleriyle incelendi. Çalışmanın ortak yazarlarından Daniel Stockli, zirkonların çarpma sırasında oluşan aşırı basıncın bıraktığı mikroskobik yapıları da koruyabildiğini vurguluyor. Görüntüler, kristallerin çarpma koşullarında yeniden kristalleştiğini ve bu olayın kaydını taşıdığını gösterdi.

Ordovisiyen yağmurundan çıkan bir krater

Ames krateri uzun süre, Ordovisiyen göktaşı olayı olarak bilinen dönemin bir parçası sayılıyordu. Yaklaşık 466-470 milyon yıl önce asteroit kuşağında büyük bir cismin parçalanmasının Dünya'ya olağanüstü bir göktaşı yağmuru gönderdiği düşünülüyor. Iowa'daki Decorah, Superior Gölü'ndeki Slate Adaları ve Wisconsin'deki Rock Elm kraterleri bu dönemle ilişkilendirilen yapılar arasında. Yeni tarihlendirme, Ames'in bu listeden çıkarılması gerektiğini gösteriyor.

Bunun yerine Ames artık Frasniyen-Famenniyen sınırındaki yok oluşa, diğer adıyla Kellwasser olayına yakın bir konuma yerleşiyor. Yaklaşık 372 milyon yıl önce yaşanan bu kriz, deniz türlerinin önemli bir bölümünü, özellikle mercanlar ve süngerlerin kurduğu büyük Devoniyen resif sistemlerini yok etti. Olayın nedenleri hâlâ tartışmalı; okyanuslarda yaygın oksijensizlik, iklim değişimi, deniz seviyesi oynamaları ve büyük volkanik etkinlik öne sürülen açıklamalar arasında. Catlos'a göre çalışma, Ordovisiyen göktaşı olayından bir unsuru çıkarıp Frasniyen-Famenniyen olayının yanına yerleştiriyor.

Çarpma yok oluşa neden oldu mu?

Burada dikkatli olmak gerekiyor. 16 kilometrelik bir krater bölgesel olarak yıkıcıdır, ama tek başına küresel bir yok oluşu tetikleyecek ölçekte değildir. Karşılaştırma için, dinozorların sonunu getiren Chicxulub krateri yaklaşık 180 kilometre çapında. Ames'in yeni yaşı, kitlesel yok oluşların nedenleri tartışmasına yeni bir veri noktası ekliyor: bu dönemde Dünya'ya birden fazla çarpma olup olmadığı ve bunların çevresel krize katkı yapıp yapmadığı sorusu yeniden gündemde.

Çalışmanın daha geniş bir mesajı da var. Kuzey Amerika'daki pek çok gömülü çarpma yapısının yaşı, benzer dolaylı yöntemlerle belirlenmiş durumda. Zirkon tabanlı tarihlendirme, bu kraterlerin zaman çizelgesini de yeniden yazabilir. Ekip, projenin başlangıcında yer alan ve bugün hayatta olmayan Andrew Parisi ile Michael Brookfield'ın katkılarını da anıyor.