home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ TIME: Almanac 1993 / TIME Almanac 1993.iso / time / 070191 / 0701300.000 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1992-08-28  |  8.4 KB  |  176 lines

  1.                                                                                 SCIENCE, Page 60At Last, the Smoking Gun?
  2.  
  3.  
  4. If a comet did in the dinosaurs, where is the giant crater left
  5. by its impact? The answer may lie on the coast of the Yucatan
  6. Peninsula.
  7.  
  8. By LEON JAROFF
  9.  
  10.  
  11.     Hurtling through the atmosphere at nearly 70 km per sec.
  12. (150,000 m.p.h.), the giant comet struck with catastrophic
  13. force, punching a hole some 40 km (25 miles) deep through the
  14. earth's crust and into the mantle. The violence of the collision
  15. 65 million years ago completely vaporized the 8-km-wide (5
  16. miles) comet and blasted out a tremendous crater. Huge rocks,
  17. hurled high into the air, rained down for hundreds of
  18. kilometers. A great fireball rose above the atmosphere, carrying
  19. with it vast amounts of pulverized debris.
  20.  
  21.     These finer particles remained suspended, drifting into a
  22. globe-enveloping shroud that blocked sunlight for months before
  23. blanketing the earth in a layer of dust. In the cold and dark,
  24. photosynthesis ceased, plants and animals died, and entire
  25. species, including the dinosaurs, perished.
  26.  
  27.     This startling scenario, proposed in 1980 by the late
  28. Nobel laureate Luis Alvarez and his son Walter, ignited a
  29. scientific debate that still rages today. Opponents of the
  30. theory, notably paleontologists, blame the Great Extinction on
  31. climatic changes possibly brought on by volcanic activity. If
  32. the Alvarezes were correct, they ask, where is the smoking gun?
  33. Where is the crater?
  34.  
  35.     Some 130 terrestrial impact craters had been identified,
  36. but none of them near the age of 65 million years was large
  37. enough to qualify as the Crater. Yet if a comet or asteroid
  38. massive enough to cause the extinction had struck the earth, it
  39. would have left a crater hundreds of kilometers wide. Some
  40. traces would still exist, despite the intervening millenniums
  41. of erosion, sedimentation and tectonic-plate movement.
  42.  
  43.     Now, after a decade-long search, the attention of
  44. geologists is riveted on a circular basin some 180 km (112
  45. miles) in diameter. It lies buried under 1,100 m (3,600 ft.) of
  46. limestone, centered beneath the town of Chicxulub, on the
  47. northern tip of Mexico's Yucatan Peninsula, and extending out
  48. under the Gulf of Mexico. The nature of the basin, its location
  49. and a preliminary estimate of its age suggest that it is the
  50. Crater, the one gouged into the earth by the comet or asteroid
  51. that killed the dinosaurs.
  52.  
  53.     In the search for the Crater, the first clues were sifted
  54. out of clumps of gray clay. At dozens of sites around the
  55. world, that clay has been found in a thin boundary layer between
  56. the rock of the Tertiary period and the formations of the late
  57. Cretaceous period, which ended 65 million years ago. In the
  58. Cretaceous rock lie the fossil remains of giant dinosaurs and
  59. a profusion of other species. But in the Tertiary formations,
  60. just above the clay, no trace exists of the dinosaurs or many
  61. of the other Cretaceous species.
  62.  
  63.     The Alvarezes analyzed this clay in the late 1970s and
  64. showed it had a far higher content of the rare element iridium
  65. than ordinarily found in the earth's crust. It was this
  66. discovery that led Luis Alvarez to his momentous insight. Comets
  67. and asteroids have high iridium content, he reasoned, and the
  68. clay layer could have been formed by the worldwide fallout of
  69. the material vaporized when an errant asteroid or, as most
  70. scientists now suspect, a giant comet smacked into the earth.
  71.  
  72.     As the quest for the telltale crater intensified in the
  73. middle 1980s, William Boynton, a professor of planetary science,
  74. and graduate student Alan Hildebrand, both of the University of
  75. Arizona, wondered if the boundary clay might also help reveal
  76. the site of the impact. Measuring the content of rare earth
  77. elements in samples of the clay, they determined that it
  78. contained both the basaltic rock found in the ocean floor and
  79. a lesser amount of continental rock. Their conclusion: the comet
  80. had hit on the edge of an ocean basin.
  81.  
  82.     So great an impact in water must have produced monstrous
  83. seismic waves, perhaps as great as 5 km (3 miles) high, that
  84. raced across the waters, tearing up the bottom sediments and
  85. sweeping rocky debris inland. Searching through scientific
  86. literature, they uncovered reports of chaotic mixes of large
  87. rocks at the 65-million-year boundary level in Texas, Mexico,
  88. Cuba and northern South America, but none anywhere else. This
  89. suggests, says Hildebrand, "that the comet hit somewhere between
  90. North and South America."
  91.  
  92.     Scientists also reasoned that the thickest layers of
  93. ejecta -- rocks that fell back to earth after the impact --
  94. would be found closer to the Crater. Investigating one suspected
  95. ejecta layer in Haiti early in 1990, Hildebrand and another
  96. Arizona colleague, David Kring, found tektites, teardrop-shape
  97. pieces of glass formed when molten rock is splashed high into
  98. the atmosphere and solidifies on its way back down. To the
  99. Arizona scientists, the tektites suggested that the impact had
  100. occurred no more than 1,000 km (622 miles) away.
  101.  
  102.     A few months later, Hildebrand learned of a report made a
  103. dozen years earlier by Glen Penfield, a geophysicist who had
  104. surveyed the Yucatan Peninsula for Pemex, the Mexican national
  105. oil company. Studying both magnetic and gravity measurements,
  106. Penfield and his Pemex supervisor, Antonio Camargo, had
  107. discerned a huge circular basin buried under the peninsula and
  108. suspected it might be an impact crater. Their report was largely
  109. ignored.
  110.  
  111.     Seeking out Penfield, Hildebrand teamed up with him in a
  112. search for samples of material brought up in old oil-drilling
  113. operations in the vicinity of the basin. Analyzing a few core
  114. samples, Kring discovered compelling evidence that the basin is
  115. an impact crater. Most convincing are crystals of quartz with
  116. striations that could only have been caused by powerful shock
  117. waves stemming from a great impact, as opposed to, say, from
  118. volcanic action. Finally, the dating of nearby fossil evidence
  119. has narrowed the crater's age to within 5 million years of the
  120. Great Extinction.
  121.  
  122.     Unexpected confirmation of the crater site has come from
  123. a team of scientists led by Charles Duller at NASA's Ames
  124. Research Center. While examining satellite photographs of the
  125. Yucatan in the mid-1980s, the NASA scientists were intrigued by
  126. a strange semicircle of sinkhole lakes on the northern tip of
  127. the peninsula. The Chicxulub discovery could provide an
  128. explanation. Reporting in Nature magazine, the NASA team
  129. proposes that the lake pattern developed as the buried crater
  130. rim gradually collapsed, producing depressions in the overlying
  131. limestone that were filled in by groundwater.
  132.  
  133.     As the evidence mounts, more researchers are convinced
  134. that the Chicxulub crater marks the impact point of the killer
  135. comet. Says Boynton: "This is nearly as close to a certainty as
  136. one can get in science." Some scientists disagree. David
  137. Archibald, a biologist at San Diego State University, believes
  138. the extinctions took place more gradually and in a complex
  139. pattern. "There is zero evidence that dinosaurs became extinct
  140. virtually overnight."
  141.  
  142.     This week, at an astronomy conference in Flagstaff, Ariz.,
  143. scientists will add an intriguing twist to the Alvarez scenario.
  144. Their interpretation is based on new evidence that the
  145. Cretaceous-clay boundary actually consists of two parts: a thin
  146. layer overlying a more substantial one. To Eugene Shoemaker, of
  147. the U.S. Geological Survey and a co-author of the report, two
  148. layers indicate not one but two impacts.
  149.  
  150.     As Shoemaker and his colleagues see it, a giant comet
  151. broke apart as it whipped around the sun. Over time, chunks of
  152. the comet separated but remained strung out in the same orbit.
  153. Then 65 million years ago, as the earth passed through the
  154. comet's orbit, it collided with the largest chunk, causing the
  155. Great Extinction. Perhaps only a year or two later, as the earth
  156. again entered the trail of cometary debris, it met a second,
  157. smaller chunk. Where did the second impact occur? This time no
  158. search is necessary. Shoemaker points to a well-known crater,
  159. 35 km (22 miles) across, that lies partly buried near Manson,
  160. Iowa. Its age, established by radioactive dating: 65 million
  161. years. Shoemaker believes the new findings will help persuade
  162. more scientists to "get off the fence" and side with the
  163. Alvarez theory. "Chicxulub is the smoking cannon," he says, "and
  164. Manson is the smoking pistol."
  165.  
  166.  
  167.  
  168.  
  169.  
  170.  
  171.  
  172.  
  173.  
  174.  
  175.  
  176.