およそ6600万年前、直径10キロメートルほどの小惑星がメキシコのユカタン半島沖に衝突し、地球の生命の運命を一瞬にして変えてしまった。衝撃により、直径約180キロもの「チクシュルーブ・クレーター」が誕生し、森林火災と津波が起き、その被害は数千キロ先にまで及んだ。地球の気候は振り子のように激しく変動し、気温が急激に落ち込んだかと思うと、長い温暖期が訪れ、非鳥類型恐竜を含む生物種の75％が絶滅した。（参考記事：「小惑星衝突「恐竜絶滅の日」に何が起きたのか」）
そして今、この運命の衝突のわずか数分後に何が起こったのかを知る新たな手がかりが、3月8日付けで学術誌「Geology」に発表された。米国テキサス州に残された小さな「火山豆石（火山灰が球状に固まってできた石）」を化学的に分析した結果、温度が155℃まで急上昇していたことがわかったのだ。つまり、衝突による壊滅的な被害は、わずか数分以内に1600キロ以上先まで及んでいたことになる。（参考記事：「地質サンプルが語る 小惑星衝突、恐竜最後の日」）
小惑星はあまりに勢いよく衝突したため、その真下にあった炭酸塩岩の厚い層は一瞬にして蒸発し、超高温のガス状の噴煙が、大量の粉塵とともに舞い上がった。火山豆石はその噴煙と塵によって形成され、現在のメキシコ、ベリーズ、米国テキサス州、そしてニュージャージー州にまで降り注いだ。米ニューヨーク州立大学ストーニーブルック校の地球化学者で、今回の論文の著者であるグレゴリー・ヘンケス氏は、「火山豆石は、一瞬のうちに形成されます」と語る。
他にも、火山豆石からは、衝突後どれくらいの二酸化炭素が大気に残っていたかについての手がかりも得られるかもしれない。二酸化炭素は、その後長期にわたる温暖化をもたらした。ある推測によると、10万年は続いたのではないかと考えられている。遥か昔、地球の生態系にもたらされた気候変動の影響は、現代の私たちにとっても他人ごとではない。
米パデュー大学の惑星科学者であるブランドン・ジョンソン氏は、今回の研究には関わっていないが、次のように警告する。「人類は温室効果ガスを排出し続けて、自らを実験台にしています。6600万年前に起きたことを理解できれば、現代に何が起きるかも予測できるでしょう」（参考記事：「恐竜絶滅は春に始まった、小惑星衝突の季節をついに特定、研究」）
火山豆石からガスの温度を探るには
今回の研究で分析した火山豆石は、テキサス州中央部を流れるブラゾス川沿いで、露出した小さな岩から、1990年代に採取された。それ以来この小さな岩は、そもそもどうやって形成されたのかということも含め、多くの謎を提示してきた。
火山豆石は、ある種の火山噴火の堆積物に含まれることでよく知られている。火山灰の噴煙のなかで、ガラス状の粒子が水分によって凝集して作られる。「雹（ひょう）ができる過程とよく似ています」と、ジョンソン氏は言う。
火山豆石はまた、衝突クレーターの周囲でも発見されているが、それが火山噴火の場合と同じような過程で形成されるのかはわからない。一説によると、蒸発した炭酸塩岩のガスが塵同士をくっつけて豆石を作るのではないかとされている。そして、今回の研究で行われた炭素と酸素の同位体（重さが異なる同一の元素）を分析した結果は、この説を支持するものだ。ジョンソン氏とその研究仲間は、水分が少ない月面の豆石も、同じようにしてできたのではないかと考えている。
さらに、温度が高すぎると、炭素と酸素の重い同位体はあまり結合しなくなる。この事実と、凝集同位体分析という手法を用いて、ニューヨーク州立大学ストーニーブルック校の博士候補生で論文著者のデビッド・バート氏らは、何千万年前のガスの温度を解き明かすことに成功した。
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