恐竜を絶滅させた小惑星が高さ2マイルの津波を引き起こした

メキシコのユカタン半島の西海岸沖に、深さ 12 マイル、幅 6.2 マイルのチクシュルーブ クレーターがある。6,600 万年前にできたこの衝突クレーターは、巨大な小惑星が地球に衝突し、恐竜と地球上の全生物の約 4 分の 3 を絶滅させた場所である。しかし、新たな証拠により、その破壊力はこれまで考えられていたよりもさらに大きかったことがわかった。

本日、 AGU Advances誌に掲載された研究によると、この小惑星は、メキシコの衝突地点から数千マイル離れた海底を何マイルもの高さの波で襲った巨大な津波も引き起こした。研究者チームは、査読付き学術誌に掲載されるチクシュルーブ衝突津波の初の世界規模のシミュレーションを作成し、世界中の100か所以上の地点の地質学的記録を調査して津波の進路と威力を判定した。

「この津波は地球の反対側の海盆の堆積物をかき乱し、侵食するほど強力で、堆積記録に空白を残すか、古い堆積物がごちゃ混ぜになった」とミシガン大学で修士論文のモデル化研究を行った主執筆者のモリー・レンジ氏はプレスリリースで述べた。

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研究チームは、チクシュルーブ衝突津波の初期エネルギーは、2004年のインド洋地震津波のエネルギーの最大3万倍だったと推定している。この壊滅的な災害で23万人以上が死亡し、現代の記録でも最大級の津波の一つとなった。

津波の威力がどれほどのものだったかを判断するために、研究チームは、165の海洋境界セクション、つまり小惑星が地球に衝突した頃に堆積した地質学的記録の海洋堆積物と堆積物コアの公開記録を分析した。コアは地球のタイムラインとして機能し、科学者はこれを使って岩、砂、氷の層を分析し、数百万年前の地球がどのような様子だったかをより深く理解することができる。

K-Pg 境界 (KT 境界とも呼ばれる) は、小惑星が衝突した時期、つまり白亜紀の終わりの頃を示しています。この境界部分の堆積物から、衝突津波は主に東と北東 (北大西洋) に広がり、その後、かつて北米大陸と南米大陸を隔てていた中央アメリカ海路を通って南西に広がったことが分かりました。最後に、津波は南太平洋に広がりました。

「白亜紀最上部の海洋堆積物で観察された侵食と断層の分布は、私たちのモデルの結果と一致しており、モデルの予測に対する信頼が高まっています」とレンジ氏は語った。

論文著者らは境界部分の堆積物を使って、これらの海盆の海流速度も測定した。付近の地点では、海流は時速 0.4 マイル (秒速 20 センチメートル) だったとみられ、これは海底の細粒堆積物を侵食するのに十分な速度である。これと比較すると、南大西洋、北太平洋、インド洋、そして現在の地中海地域は、津波の最も強い影響からほぼ守られていたようだ。

K-Pg境界の露頭はニュージーランド北島と南島の東岸で発見されたが、これはクレーター衝突現場から7,500マイル（12,000キロ）以上離れている。「これらの堆積物は衝突津波の影響を記録していると考えられており、これはおそらくこの出来事の世界的な重要性を最もよく証明するものでしょう」とレンジ氏は語った。

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大量絶滅イベントのコンピュータモデルを作成するために、ハイドロコードと呼ばれる大規模なコンピュータプログラムが、絶滅イベントの最初の10分間の混乱をシミュレートしました。シミュレーションの小惑星は、恐竜を絶滅させた宇宙の岩石が直径8.7マイル、時速27,000マイルで移動しているという以前の研究に基づいてモデル化されました。浅い海の水の下で地球の地殻に衝突した後、幅62マイル（100 km）のクレーターが大気中に塵と煤の濃い雲を噴出しました。

シミュレーションによると、噴出した物質は衝突後2分半で高さ2.8マイル（4.5キロ）の波を形成し、その後、物質が地球に落下すると静まった。発射体がユカタン半島に衝突してから10分後、高さ0.93マイル（1.5キロ）の津波が海を全方向に押し寄せ始めた。

この10分間のシミュレーションは、アメリカ海洋大気庁（NOAA）がこれらの巨大な波を追跡し理解するために使用する2つの津波伝播モデル（MOM6とMOSTと呼ばれる）に入力された。「ここでの大きな成果は、異なる定式化による2つの地球モデルがほぼ同一の結果を示し、完全セクションと不完全セクションの地質データがそれらの結果と一致していることです」とミシガン大学の古海洋学者で研究の共著者であるテッド・ムーア氏はプレスリリースで述べた。「モデルと検証データはうまく一致しています。」

シミュレーションは地質学的調査結果を反映し、衝突後約 1 時間で津波がメキシコ湾の外に広がり、北大西洋にまで達したことを示した。衝突後 4 時間で津波は中央アメリカ海路を通過して太平洋に至り、1 日の終わりまでに津波は太平洋の大半を横断し、両側からインド洋に侵入した。衝突後 48 時間で、大きな津波が地球上の海岸線の大半に到達した。

「海岸の形状と波の進行状況にもよるが、ほとんどの沿岸地域はある程度浸水し、浸食されるだろう」と著者らは述べた。「歴史上記録されている津波は、このような世界的な影響に比べれば大したことはない」