白亜紀-古第三紀境界

白亜紀-古第三紀（K-Pg）境界は、以前は白亜紀-第三紀（K-T）境界と呼ばれていました^[a]。地質学的 特徴であり、通常は他の岩石帯よりもはるかに多くのイリジウムを含む薄い岩石帯です。K-Pg境界は、中生代最後の期間である白亜紀の終わりと、新生代最初の期間である古第三紀の始まりを示しています。その年代は通常6600万年と推定されていますが^{[2] 、}放射年代測定により、より正確な年代は66.043 ± 0.043 Maとなっています。^[3]

K-Pg境界は白亜紀-古第三紀の絶滅イベントと関連しており、この大量絶滅により、一部の鳥類を除くすべての恐竜を含む世界中の中生代の種の大部分が絶滅した。^[4]

この絶滅はチクシュルーブ・クレーターへの大きな隕石の衝突と同時に起こったという強力な証拠が存在し、この衝突が絶滅を引き起こしたというのが一般に受け入れられている科学的理論である。

「白亜紀」という言葉はラテン語の「creta」（白亜）に由来する。ドイツ語の「Kreide」（白亜）にちなんでK（「K-Pg境界」のように）と略される。^[5]

チクシュルーブクレーター
チクシュルーブ衝突構造
NASAのシャトルレーダー地形ミッションSTS-99の画像では、直径180km（110マイル）のクレーターリングの一部が明らかになった。クレーターの谷の周囲に密集した多数の陥没穴は、衝突によって生じた窪みに先史時代の海洋盆地があったことを示唆している。 [6]
衝突クレーター/構造
自信	確認済み
直径	150 km (93 マイル)
深さ	20 km（12マイル）
衝撃子の直径	10～15 km（6.2～9.3 マイル）
年	66.043 ± 0.043 Ma 白亜紀-古第三紀境界[7]
露出	いいえ
掘削	はい
ボリデ型	炭素質コンドライト
位置
座標	北緯21°24′0″ 西経89°31′0″ / 北緯21.40000° 西経89.51667° / 21.40000; -89.51667
国	メキシコ
州	ユカタン
チクシュルーブクレーター チクシュルーブクレーターの位置

1980年、ノーベル賞を受賞した物理学者ルイス・アルバレス、その息子で地質学者のウォルター・アルバレス、化学者のフランク・アサロとヘレン・ヴォーン・ミシェルが率いる研究チームは、世界中の白亜紀と古第三紀の境界にある堆積層に、通常の数百倍もの高濃度のイリジウムが含まれていることを発見した。彼らは、この地層が、世界的な気候変動を引き起こし、地球上の植物と動物の種の75％が突然絶滅し、すべての非鳥類恐竜も絶滅した大量絶滅である白亜紀-古第三紀絶滅イベントを引き起こした衝突イベントの証拠であると示唆した。^[8]

当初提唱された「アルバレス仮説」（後にそう呼ばれるようになった）の問題点は、この衝突に一致するクレーターが記録されていないということだった。これは理論にとって致命的な打撃ではなかった。衝突によって生じたクレーターは直径250 km（160マイル）以上あったはずだが、地球の地質学的プロセスにより、時間の経過とともにクレーターは隠されたり破壊されたりするからである。^[9]

チクシュルーブ・クレーターは、メキシコのユカタン半島の地下に埋もれた衝突クレーターである。^{[10]クレーターの中心は}チクシュルーブの町の近くにあり、この町にちなんで名付けられた。^[11]直径約10～15 km (6.2～9.3 mi) の大きな小惑星または彗星^{[12] [13]}チクシュルーブ衝突体が地球に衝突して形成された。衝突の日付は、ちょうど白亜紀-古第三紀境界 (K-Pg 境界) と一致しており、6600万年強前である。^[7]

このクレーターは直径150km（93マイル）以上^[10]、深さ20km（12マイル）以上と推定されており、深さ約10～30km（6.2～18.6マイル）の大陸地殻に深く入り込んでいる。このことから、このクレーターは地球上で確認されている衝突構造物の中で2番目に大きいものであり、頂上のリングがそのまま残っており、科学的研究のために直接アクセスできる唯一のものである。^[14]

このクレーターは、1970年代後半にユカタン半島で石油を探していた地球物理学者のアントニオ・カマルゴとグレン・ペンフィールドによって発見されました。ペンフィールドは当初、この地質学的特徴がクレーターであるという証拠を得ることができず、探索を断念しました。その後、1990年にアラン・ヒルデブランドとの連絡を通じて、ペンフィールドは衝突によってできた地形であることを示唆するサンプルを入手しました。クレーターが衝突によってできたことを示す証拠には、衝撃を受けた石英、^[15]、重力異常、および周辺地域の テクタイトなどがあります。

2016年、科学掘削プロジェクトにより、衝突クレーターの頂上リングの深部、現在の海底から数百メートル下まで掘削され、衝突そのものから岩石コアサンプルが採取された。この発見は、クレーター衝突とその影響の両方に関する現在の理論を裏付けるものとして広く受け止められた。

クレーターの形状と位置は、砂塵の雲に加えて、さらなる破壊の原因を示している。小惑星は海岸に落下し、巨大な津波を引き起こしたと思われるが、その証拠はカリブ海沿岸と米国東部の至る所で発見されている。当時内陸だった場所には海砂が、衝突当時の海洋堆積物には植物の残骸と陸生岩石が見つかっている。^{[16] [17]}

小惑星は無水石膏（CaSO
₄）または石膏（CaSO ₄ ·2（H ₂ O））から大量の三酸化硫黄 SOが放出されたと考えられる。
₃それが水と混ざって硫酸 エアロゾルを生成した。これにより地表に届く太陽光がさらに減少し、数日後には酸性雨となって地球全体に降り注ぎ、植物、プランクトン、炭酸カルシウムから殻を作る生物（円石藻類や軟体動物）が死滅した。^{[18] [19]}

2000年以前は、デカン高原の 洪水玄武岩が絶滅を引き起こしたという議論は、洪水玄武岩のイベントが約6800万年前に始まり、200万年以上続いたと考えられていたため、絶滅は徐々に進行したという見解と結び付けられることが多い。しかし、デカン高原の3分の2が約6550万年前の100万年以内に形成されたという証拠があるため、これらの噴火はかなり急速な絶滅を引き起こした可能性があり、おそらく数千年の期間であるが、それでも単一の衝突イベントから予想される期間よりも長い。^{[20] [21]}

デカン高原は、塵や硫黄のエアロゾルを大気中に放出し、太陽光を遮って植物の光合成を低下させるなど、いくつかのメカニズムを通じて絶滅を引き起こした可能性がある。さらに、デカン高原の火山活動によって二酸化炭素が排出され、塵やエアロゾルが大気から除去されたときに温室効果が高まった可能性がある。^[21]

デカン・トラップ説が緩やかな絶滅と関連づけられていた頃、ルイス・アルバレス（1988年に死去）は、古生物学者は乏しいデータに惑わされていると反論した。当初、彼の主張は受け入れられなかったが、その後の化石層の徹底的な現地調査により、彼の主張はより説得力のあるものとなった。最終的に、ほとんどの古生物学者は、白亜紀末の大量絶滅は主に、あるいは少なくとも部分的には地球への大規模な衝突によるものだという考えを受け入れ始めた。しかし、ウォルター・アルバレスですら、衝突以前にも地球には海面低下やインド・デカン・トラップを生んだ大規模な火山噴火など、他の大きな変化があり、それが絶滅の一因となった可能性があることを認めている。^[22]

K-Pg境界の頃には、他にもいくつかのクレーターが形成されたと思われる。これは、シューメーカー・レヴィ第9彗星が木星に衝突したのと同様に、破片化した小惑星による、ほぼ同時の複数の衝突の可能性を示唆している。これらの中には、ウクライナ（6517±64万年前）にある直径24km（15マイル）の衝突クレーターであるボルティッシュクレーターや、北海（60-65万年前）にある直径20km（12マイル）の衝突クレーターとされるシルバーピットクレーターなどがある。テチス海に形成された可能性のある他のクレーターは、アフリカとインドの容赦ない北方への漂流などの侵食や地殻変動によって隠されていただろう。^{[23] [24] [25]}

インド西海岸沖の海底にある非常に大きな構造物は、2006年に3人の研究者によってクレーターであると解釈されました。^{[26]直径450〜600 km（280〜370マイル）の}シヴァクレーターの可能性は、チクシュルーブを大幅に上回る大きさで、約6600万年前のものと推定されており、これはK-Pg境界と一致する。この場所での衝突は、近くのデカン・トラップの引き金となった可能性があります。^[27]しかし、この特徴は地質学界ではまだ衝突クレーターとして受け入れられておらず、塩分の採取によって生じた陥没穴の窪みである可能性があります。^[25]

白亜紀の最終段階では、中生代のどの時期よりも海面が低下したという明確な証拠がある。世界各地のマーストリヒ チアン期の岩石層の中には、後期のものは陸地、前期のものは海岸線、最初期のものは海底を示すものがある。これらの地層には造山運動に伴う傾斜や歪みは見られない。したがって、最も可能性の高い説明は海退、つまり堆積物の堆積であり、必ずしも海面低下ではない。海退の原因を直接示す証拠はないが、現在最も可能性の高いとされている説明は、海嶺の活動が低下し、隆起した造山帯からの堆積物が構造盆地に詰まるにつれて、海嶺の自重で沈下したというものである。^{[28] [29]}

深刻な海退は、海の中で最も生物種の豊富な部分である大陸棚の面積を大幅に減少させ、海洋大量絶滅を引き起こすのに十分であった可能性がある。しかし、研究では、この変化は観測されたレベルのアンモナイト絶滅を引き起こすには不十分であったと結論付けている。海退はまた、風や海流を乱すことによって、また地球のアルベドを減少させて地球の気温を上昇させることによって、気候変動を引き起こしたであろう。^[30]

海退は、北アメリカ西部内陸海路などの内海の面積の減少ももたらした。これらの海の減少は生息地を大きく変え、 1000万年前には恐竜公園層の岩石に見られるような多様な生物群集が生息していた海岸平野を消滅させた。もう1つの結果は淡水環境の拡大であり、大陸からの流出水が海に到達するまでの移動距離が長くなった。この変化は淡水脊椎動物には有利であったが、サメなどの海洋環境を好む脊椎動物は被害を受けた。^[31]

K-Pg絶滅のもう一つの根拠は、近くの超新星爆発による宇宙放射線である。境界におけるイリジウムの異常はこの仮説と一致する。しかし、境界層の堆積物の分析では、²⁴⁴
Pu ^[32]は超新星爆発の副産物^{[説明が必要]であり、}半減期が8100万年 と最も長寿命のプルトニウム同位体である。

デカン高原のような火山活動と衝突イベントを、提案されているシヴァクレーターとは逆の方向で因果関係で結び付ける試みが、いわゆるヴェルネショット仮説（ジュール・ヴェルヌにちなんで名付けられた）である。これは、火山活動が激化し、物質が衝突体として落下する前に宇宙空間に弾道軌道で「打ち上げられた」可能性があると提唱するものである。この提案されたメカニズムの壮観な性質のため、科学界は主にこの仮説に対して懐疑的な反応を示している。

これらの仮説の1つ以上が謎の部分的な解決になる可能性があり、これらの出来事が複数発生した可能性もあります。デカン・トラップとチクシュルーブ衝突はどちらも重要な要因であった可能性があります。たとえば、デカン・トラップの最新の年代測定は、デカン・トラップの急速な噴火率が衝突によって放射された大きな地震波によって引き起こされた可能性があるという考えを支持しています。^{[33] [34]}

• 白亜紀と古第三紀の境界を越えた気候
• 亜古第三紀表面
• タニス（化石遺跡）

• BBCのIn Our TimeにおけるKT境界
• サンダース、ロバート (2019 年 3 月 29 日)。「6,600 万年前の死の床は恐竜を絶滅させた隕石と関連している」。バークレー ニュース。
• プレストン、ダグラス（2019年3月29日）。「恐竜が死んだ日」。ニューヨーカー。