恐竜を絶滅させたのは小惑星だけではありません。地球が助けたのです。

約 6,600 万年前、直径 7.5 マイル (12 キロメートル) の小惑星が現在のメキシコのユカタン半島に衝突しました。衝突により岩石が蒸発し、山火事が起こり、すすと塵の雲が生まれ、地球全体が暗くなり、寒くなりました。このような過酷な環境により、恐竜を含む地球上の種の 76 パーセントが絶滅しました。

科学者たちは現在、この煤のうちどれだけが山火事から来たものか、そしてどれだけがチクシュルーブ・クレーターとして知られる空洞の岩石に含まれる石炭や石油などの古い物質から来たものかを調査している。クレーターと遠く離れた2つの深海地点の堆積物の化学組成は、最初の炭素の波が急速に加熱された化石源から来たことを示唆していると、研究チームは9月28日、米国科学アカデミー紀要に報告した。研究チームは、山火事による煤が後に地球が耐えた「衝突の冬」を悪化させ、おそらく長期化させたと結論付けた。

「絶滅に影響を与えた複数のプロセスが進行していた」と、ペンシルベニア州立大学の地質学者で、この新しい研究の共著者であるシェルビー・ライオンズ氏は言う。この論文が示しているのは、岩石からの炭素も絶滅の一因となったということだと彼女は言う。

研究者たちは何十年もの間、恐竜が絶滅した時代の堆積物の中に埋もれた、燃えた炭素化合物を発見してきた。これらには木炭、すす、多環芳香族炭化水素（PAH）と呼ばれる化学物質が含まれていた。

「これらの化合物は、典型的には加熱されたときに生成されます」とライオンズ氏は言う。「肉を焼いているときに見つかるかもしれませんし、車の排気ガスから見つかるかもしれませんし、カリフォルニアの山火事の煙から見つかるかもしれませんし、残された木炭の中に見つかるかもしれません。」

衝突による熱波の強さとその結果生じた山火事については議論が続いていると、この研究には関わっていないコネチカット大学の古気候学者クレイ・タバー氏は言う。このことは、植物を燃やし、生息地を破壊し、煙を大気中に吹き出した火災と、何百万年もかけて腐敗した植物や動物から形成された化石燃料の相対的な重要性について疑問を投げかける。「いずれにせよ、煤は絶滅に重要な役割を果たしているようだ」とタバー氏は電子メールで述べた。「この論文は、火傷の痕跡の源を理解するための重要な一歩だ」

これらの物質の起源を探るため、ライオンズ氏と同僚たちは、クレーターと南大西洋およびインド洋の2か所から採取したサンプルを調べた。彼らはPAHに注目した。PAHは、金網に少し似たリング状に炭素原子が融合してできた化合物である。PAHは、地殻内でゆっくりと加熱されるか、火災時に数秒以内に炭素が加熱されるときに生成される。

ライオンズ氏と彼女のチームが観察したPAHのほとんどは、特徴的な形状をしていた。「その物質は、非常に急速に燃えたように見える特性を持っていましたが、その最初の発生源は古代の炭素でした」とライオンズ氏は言う。山火事がその土地を襲ったときに生成されたPAHは、異なる化学構造を持っていただろうと彼女は言う。

ライオンズ氏と彼女のチームは、この古代の炭素が 7.5 × 1014 ～ 2.5 × 1015 グラム (エンパイア ステート ビル 7,550 棟の重さに相当) 空中に吹き飛ばされ、数時間のうちに地球を循環したと推定しています。この煤は、蒸発した岩石から出た大量の塵や硫黄含有化合物とともに太陽光を遮り、寒くて暗い衝突の冬をもたらしたと考えられます。「この煤は上層大気に沈み、何年もそこに留まっていたでしょう」とライオンズ氏は言います。

しかし、堆積物の中には、木質物質が燃焼したときに形成される木炭も大量に埋もれていた。しかし、ライオンズ氏と同僚は、これらの火災による煤のほとんどは大気圏下層に留まり、降雨によって除去されたと主張している。そして、上層大気圏に到達した煤が蓄積されるまでには、しばらく時間がかかったはずだ。

「標的岩石の燃えた物質は数時間で地球の上層大気に放出されますが、山火事の場合は数ヶ月かかることがあります」とライオンズ氏は言う。「燃えた物質のうち標的岩石から来るのはほんの一部ですが、その物質が最も大きな影響を与えた可能性があります。」