Připomeňme si, že dopad zhruba osm bilionů tun vážícího tělesa o objemu kolem 2 600 km³ při rychlosti přibližně 20 km/s vyvolal explozi o síle ekvivalentní asi 300 milionům megatun trinitrotoluenu a vytvořil kráter Chicxulub o průměru 180 až 240 kilometrů. Byla to jedna z největších katastrof v dějinách života na Zemi a pravděpodobně také největší srážka naší planety s mimozemským tělesem za posledních několik stovek milionů let.
Je jisté, že žádný organismus v okruhu mnoha stovek kilometrů nemohl následky této události přežít. Pomineme-li oslepující záři vyvolanou průletem tělesa zemskou atmosférou, nejrychlejší formou destrukce byl samotný náraz a následná rázová vlna, která se začala šířit všesměrně od místa dopadu obrovskou rychlostí. O jak velkou rychlost se ale ve skutečnosti jednalo?
Neskutečně rychlá rázová vlna
Charles Frankel v knize The End of the Dinosaurs (Konec dinosaurů) z roku 1999 uvádí, že tato kolosální atmosférická porucha zahájila expanzi rychlostí blízkou rychlosti dopadajícího tělesa, tedy až kolem 20 km/s (72 000 km/h). V průběhu několika minut se pak ovšem výrazně snížila tím, jak prstenec vzduchu expandoval a narážel do stále větší atmosférické masy.
Za zhruba 10 minut od dopadu už klesla rychlost tohoto smrtícího „vichru“ pod 1 000 km/h (přibližně pod rychlost zvuku), přičemž v té době už byl její okraj zhruba 500 kilometrů od epicentra dopadu. Asi po hodině dosáhla vzdálenost tohoto „prstence zkázy“ hodnoty 1 000 kilometrů, ale rychlost vzdušné expanze stále překonávala i ty nejsilnější hurikány zaznamenané člověkem.
Zhruba až do této vzdálenosti byli zabiti prakticky všichni větší, ničím nechránění živočichové a zdevastována byla i většina povrchové vegetace. A to byl samozřejmě jen jeden z mnoha projevů zkázy, provázený zemětřesnými vlnami, pršícími tektity, smrtící infračervenou radiací, impaktní megacunami apod.
Podle odborné práce z roku 1997 byla takto zcela zdevastována oblast ve vzdálenosti 900 až 1 800 kilometrů od místa dopadu.
V knize Chicxulub: The Impact and Tsunami z roku 2017 uvádějí autoři David Shonting a Cathy Ezrailson, že ve vzdálenosti 400 kilometrů od epicentra dopadu bychom asi po 2 minutách pocítili extrémně silné zemětřesení a po 20 až 25 minutách by dorazily dvě drtivé vlny atmosférického tlaku. Jedna v podobě neuvěřitelně silného aerodynamického třesku a jen o několik sekund později v podobě extrémně silných vírů podobných tornádům, ovšem dosahujících fantastických rychlostí kolem 350 m/s (1 260 km/h).
Takovou spoušť by nejspíš nebylo možné přežít ani v protiatomovém krytu a rozhodně ne blízko k místu dopadu navíc s perspektivou drastických, mnoho let trvajících devastačních účinků impaktu. Odhady intenzity mnoha zmíněných údajů se napříč literaturou značně liší, jak ukazuje například nádherně ilustrovaná kniha Asteroid Impact od Douglase Hendersona z roku 2000. Autor v ní uvádí, že expandující oblak vypařené hmoty měl rychlost kolem 18 mil za sekundu, tedy asi 29 km/s (přičemž se zde vychází nejspíš z chybného předpokladu, že k impaktu došlo rychlostí 60 tisíc mil za hodinu, neboli 96 600 km/h).
Simulace s laserem a napodobením dobové atmosféry
Nová práce každopádně do problematiky vnáší poněkud víc světla. Řízený laboratorní experiment v maximální možné míře napodobil podmínky, které panovaly v oblasti dopadu v době před 66 miliony let. Tento pokus měl podobu laserového odpaření (ablace) terčové horniny, kterou byl karbonát, získaný přímo z jednoho z vrtů do kráteru Chicxulub.
Takzvané rozhraní K-T (křída - terciér), tedy geologická hranice mezi druhohorní a třetihorní érou, na snímku z amerického Colorada. Je dobře viditelné díky tmavé až černé tenké vrstvě s vysokou koncentrací jinak vzácného prvku iridia. Na smínku je ještě zdůrazněna bílou úsečkou.
Probíhal v simulovaných podmínkách pozdně křídové atmosféry s obsahem 0,16 procenta CO2, 30 procent O2 a 69,84 procenta N2, to vše při tlaku 1 baru a teplotě 25 stupňů Celsia. Podmínky šíření rázové vlny i expandujícího oblaku odpařené hmoty pak byly vysokorychlostně snímány a vědci díky tomu získali lepší představu o pravděpodobné podobě a proměnách těchto atmosférických efektů po skutečném dopadu.
Podstatnou informací jsou kromě chemického složení přeměněné hmoty a emisního spektra prvků ve výsledném miniaturním „atomovém hřibu“ také rychlosti rázové vlny i expandujícího oblaku, které činí 4,5 km/s (16 200 km/h) a 2,3 km/s (8 280 km/h).
Teplota plazmatu při experimentu v čase 0,2 mikrosekundy dosahovala dle měření asi asi 18 000 K, velmi rychle ale klesala (na zhruba 6 900 K po dalších 4 mikrosekundách). Zpočátku tak byla teplota plazmatu v místě dopadu víc než třikrát vyšší než teplota povrchu Slunce.
Tlak v tomto místě byl na začátku expanze odhadnut asi na 103 barů, po uplynutí 0,2 mikrosekundy však už klesl na pouhé 3 bary a po 4,2 mikrosekundách poklesl přibližně na 0,1 baru.
Získané fyzikální i chemické parametry při pokusu sice nemusí přesně odpovídat těm skutečným, které před 66 miliony let provázely na mnohem větší škále události po dopadu planetky. Roli sehrálo také množství dalších okolností, které neznáme nebo přinejmenším nevíme, do jaké míry se mohly uplatnit. Nepochybně se ale jedná o velmi přínosnou práci. Ta by nám měla do budoucna i v kombinaci s jinými novými poznatky výrazně zpřesnit představu o chemickém složení expandujícího oblaku roztaveného materiálu i mnoha dalších průvodních jevech této strašlivé a zároveň i fascinující katastrofické události.
Článek vznikl pro Dinosaurusblog Vladimíra Sochy a byl redakčně upraven. Původní verzi, včetně bohatého odkazového rejstříku, najdete zde.
