व्रेडफोर्टचं विवर

व्रेडफोर्टचं विवर हे पृथ्वीवरच्या ज्ञात विवरांपैकी सर्वांत मोठ्या आकाराचं विवर आहे. तसंच ते अतिप्राचीन विवरांपैकी एक आहे. काळानुसार ते पृथ्वीवरचं दुसऱ्या क्रमांकाचं प्राचीन विवर ठरलं आहे. हे विवर सुमारे दोन अब्ज वर्षांपूर्वी निर्माण झाल्याचं भूशास्त्रीय संशोधनावरून दिसून येतं. हे विवर इतकं जुनं आहे की, या दीर्घ काळात त्याच्या कडा पूर्णपणे धुपून गेल्या आहेत. त्यामुळे त्या आता अस्तित्वात नाहीत. आता मागे राहिला आहे तो अशनीच्या आघातामुळे विवराच्या मध्यभागी निर्माण झालेला उंचवटा. हा उंचवटा म्हणजेच व्रेडफोर्टच्या परिसरातले डोंगर! या विवराचा व्यास सुमारे १७२ किलोमीटर इतका असल्याचा जो निष्कर्ष काढला गेला होता, तो भूशास्त्रीय पुराव्यावर आधारलेला आहे. तिथल्या जमिनीत सापडलेल्या विविध खनिजांवरून, खडकांच्या स्वरूपावरून हा अंदाज व्यक्त केला गेला आहे.

व्रेडफोर्टचा परिसर म्हणजे एक विवर असल्याचं स्पष्ट झाल्यानंतरच्या काळात, त्या परिसरातील, चुंबकत्व, गुरुत्वाकर्षण, भूशास्त्र, इत्यादींबद्दलची नवी माहिती उपलब्ध होत गेली. या नव्या माहितीवरून या विवराच्या कडा पूर्वी कशा आणि कुठपर्यंत पसरल्या असाव्यात, याची अधिक अचूक गणितं मांडली गेली. त्यानुसार हे विवर म्हणजे पूर्वी एकाभोवती एक असणाऱ्या अनेक कडांनी मिळून तयार झालेली गुंतागुतीची रचना असल्याचं दिसून आलं. या रचनेवरून या विवराचा पसारा सुमारे अडीचशे ते पावणेतीनशे किलोमीटरच्या दरम्यान असल्याचं स्पष्ट झालं. जर हे विवर इतकं मोठं असलं, तर हे विवर निर्माण करणारा अशनीही अतिप्रचंड आकाराचा असायला हवा. अमेरिकेतील रोचेस्टर विद्यापीठातील नॅटली अ‍ॅलन आणि त्यांच्या इतर सहकाऱ्यांनी आता या अशनीचा आकार शोधून काढला आहे. नॅटली अ‍ॅलन आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांचं हे संशोधन अलीकडेच ‘जर्नल ऑफ जिओफिजिकल रिसर्च’ या शोधपत्रिकेत प्रसिद्ध झालं आहे.

नॅटली अ‍ॅलन आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांचं हे संशोधन गणिती प्रारूपावर आधारलेले आहे. या प्रारूपात त्यांनी या विवराशी संबंधित विविध प्रकारच्या उपलब्ध माहितीचा वापर केला. आघात झाल्यानंतर निर्माण होणाऱ्या विवराचं स्वरूप हे अशनीच्या वेगावर, त्याच्या आदळण्याच्या कोनावर, त्याच्या आकारावर, त्याच्या भूशास्त्रीय घडणीवर तर अवलंबून असतंच; परंतु त्याचबरोबर जिथे हा आघात झाला, तिथल्या जमिनीच्या भूशास्त्रीय घडणीवरही ते अवलंबून असतं. आतापर्यंत झालेल्या सर्व संशोधनाचा तपशीलवार आढावा घेऊन, या संशोधकांनी ही सर्व भूशास्त्रीय माहिती जमा केली. यात इथे सापडलेल्या खडकांचे प्रकार, त्यातली खनिजं, इत्यादींचा समावेश होता. या ठिकाणच्या जमिनीत असलेल्या क्वार्टझाइट, ग्रॅनाइट, डुनाइट, कॅल्साइट, अशा वेगवेगळ्या खडकांंच्या थरांच्या जाडीचाही या संशोधकांनी आपल्या संशोधनात वापर केला. जेव्हा एखाद्या अशनीची रासायनिक घडण माहीत नसते, तेव्हा तो अशनी ग्रॅनाइटच्या खडकापासून बनलेला असल्याचं गृहीत धरलं जातं. त्यानुसार हा आघातक ग्रॅनाइटपासून बनला असल्याचं, या प्रारूपात गृहीत धरलं गेलं व ग्रॅनाइटची घनता या प्रारूपातील गणितासाठी वापरली गेली.

या सर्व माहितीचा वापर करून नॅटली अ‍ॅलन आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी, या प्रारूपाद्वारे कोणत्या आकाराचा अशनी, कोणत्या वेगानं या ठिकाणी आदळल्यास अडीचशे किलोमीटरहून अधिक व्यासाचं विवर तयार होईल हे शोधून काढलं. नॅटली अ‍ॅलन आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी काढलेल्या निष्कर्षांनुसार, अडीचशे किलोमीटरहून अधिक व्यासाचं विवर निर्माण करणाऱ्या या अशनीचा व्यास हा १५ किलोमीटर नव्हे, तर सुमारे २५ किलोमीटर इतका प्रचंड असावा. हा अशनी पृथ्वीवर सेकंदाला सुमारे १५ किलोमीटर वेगानं आदळला असावा. या अशनीमुळे झालेला आघात हा पूर्वीच्या गणितांनुसार केल्या गेलेल्या आघातापेक्षा साडेतीनपटींहून अधिक तीव्र असण्याची शक्यता दिसून आली.

केंद्रापासून विविध अंतरावरील जमिनीत निर्माण झालेल्या दाबाचं गणितही या संशोधकांनी या प्रारूपाद्वारे केलं आहे. या आघातामुळे निर्माण झालेला, आघाताच्या जवळच्या जमिनीच्या आतला दाब हा वातावरणाच्या दाबाच्या तुलनेत दहा लाख पटींइतका प्रचंड असावा. एखादं खनिज निर्माण होण्यासाठी उच्च तापमानाबरोबरच ठरावीक दाब निर्माण व्हावा लागतो. त्यामुळे आघाताच्या जागेपासून विविध अंतरावर विशिष्ट प्रकारची खनिजं सापडतात. या प्रारूपावरून काढल्या गेलेल्या विविध अंतरावरील जमिनीतील दाब हा, त्या अंतरावर प्रत्यक्ष सापडलेल्या खनिजांच्या निर्मितीला आवश्यक असणाऱ्या दाबाशी जुळणारा आहे. आघातादरम्यान निर्माण झालेल्या या प्रचंड दाबामुळे इथल्या जमिनीचा पृष्ठभाग वेगवेगळ्या ठिकाणी वेगवेगळ्या प्रमाणात, कमी-जास्त उचलला जाऊन, विवराच्या या गुंतागुंतीच्या रचनेची निर्मिती झाली असावी. या आघातामुळे इथे इतकी उष्णता निर्माण झाली की, जमिनीच्या सुमारे ५५ किलोमीटर खोलीपर्यंतच्या भागाला द्रवस्वरूप प्राप्त झालं. तसंच आघाताच्या जागेपासून सुमारे १३० किलोमीटरपर्यंतच्या पृष्ठभागावर वितळलेले खडक पसरले. द्रवरूप खडक निर्माण होण्यास तापमान किमान अडीच हजार अंश सेल्सिअस असावं लागतं.

नॅटली अ‍ॅलन आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांच्या या संशोधनातून आणखी एक नवी गोष्ट स्पष्ट झाली आहे. याचा सबंध रशियातील कारेलिआ इथे सापडलेल्या भूशास्त्रीय अवशेषांशी आहे. सन २०१४मधील एका संशोधनात रशियातील कारेलिआ येथे, काचेच्या गोट्यांसारखे दिसणारे काही मिलिमीटर आकाराचे गोलक सापडले. हे गोलक सुमारे दोन अब्ज वर्षांपूर्वी  निर्माण झाल्याचं आढळून आलं. हे गोलक व्रेडफोर्ट इथल्या आघातादरम्यान दूरवर उडालेले पदार्थ असण्याची शक्यताही दिसून आली. नॅटली अ‍ॅलन आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांच्या संशोधनानुसारही, व्रेडफोर्टवरच्या आघातामुळे तिथले काही पदार्थ सुमारे दोन-अडीच हजार किलोमीटर अंतरावर फेकले गेल्याचा अंदाज व्यक्त केला गेला आहे. कारेलिनाचं व्रेडफोर्टपासूनंच अंतर हे सुमारे दहा हजार किलोमीटर आहे. दोन अब्ज वर्षांपूर्वी सर्व खंड हे एकत्र असण्याची शक्यता लक्षात घेता, कारेलिनाचं व्रेडफोर्टपासूनचं तेव्हाचं अंतर खूपच कमी असलं पाहिजे. त्यामुळे नॅटली अ‍ॅलन आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांना अपेक्षित असणारी जागा आणि आजची कारेलिना एकच असण्याची एक शक्यता व्यक्त केली गेली आहे.

सुमारे साडेसहा कोटी वर्षांपूर्वी आजच्या मेक्सिकोजवळ असणाऱ्या चिक्षुलूब इथे आदळलेल्या अशनीनं पृथ्वीवरची ७५ टक्के जीवसृष्टी नष्ट केली. या महानाशात डायनोसॉर सर्वस्वी नष्ट झाले. हा अशनी सुमारे दहा किलोमीटर व्यासाचा होता. व्रेडफोर्ट इथे आदळलेला अशनी हा तर आकारानं, चिक्षुलूब इथे आदळलेल्या अशनीपेक्षा अडीचपट मोठा होता. या प्रचंड आकाराच्या अशनीमुळे झालेला नाशही तितकाच प्रचंड असायला हवा. परंतु या महानाशाचे पुरावे उपलब्ध नाहीत. कारण या काळात जीवसृष्टी अत्यंत प्राथमिक स्थितीत होती. या काळचे पृथ्वीवरचे सजीव जरी प्रकाशसंश्लेषण करू शकत असले तरी, वृक्षराजी अस्तित्वात आलेली नव्हती. त्यामुळे या आघातानंतर मोठ्या आगी लागण्याचा प्रश्नच नव्हता.

आघाताच्या काळात जीवसृष्टी जरी प्राथमिक अवस्थेत असली तरी, या आघातामुळे त्याकाळीसुद्धा वातावरणात मोठे बदल झाले असावेत. तेव्हाही प्रचंड प्रमाणात धूळ उडून, सूर्यप्रकाश काही काळासाठी अडवला गेला असावा. परिणामी, तापमान घसरलं असावं आणि सजीवांच्या प्रकाशसंश्लेषणाच्या क्रियेतही अडथळा आला असावा. प्रकाशसंश्लेषण थांबल्यानं, प्रकाशसंश्लेषणावर अवलंबून असलेल्या सजीवांवर याचा मोठ्या प्रमाणावर प्रतिकूल परिणाम झाला असावा. या आघातानंतर तापमान खाली आलं असलं तरी, वातावरणात जमा झालेल्या कार्बनडाय ऑक्साइड या हरीतगृह वायूमुळे नंतरच्या काळात तापमानात वाढही झाली असावी. या अतिप्रचंड आघाताच्या वेळी उडालेली धूळ पूर्णपणे खाली बसायला किती काळ लागला हे सांगता येत नाही. हा काळ दहा वर्षांपर्यंतचा दीर्घ असू शकतो. ही धूळ खाली बसल्यानंतरही, पृथ्वीला या आघाताच्या परिणामातून पूर्णपणे सावरायला यापेक्षाही दीर्घ काळ लागला असणार, हे उघडच आहे!

-छायाचित्र सौजन्य : Lauren Dauphin/NASA Earth Observatory/Landsat
Pierre Thomas / Planet Terre
tadpolefarm / Wikimedia