Havsbotten är känd som mindre utforskad än Mars yta. Och när vårt team av forskare nyligen kartlade havsbotten, och uråldriga sediment under, upptäckte vi vad som ser ut som en asteroidnedslagskrater.

Spännande nog är kratern, som heter "Nadir" efter den närliggande vulkanen Nadir Seamount, i samma ålder som Chicxulub-nedslaget som orsakades av en enorm asteroid i slutet av kritaperioden, för cirka 66 miljoner år sedan, som utplånade dinosaurierna och många andra arter.

Fyndet, publicerat i Science Advances, väcker frågan om kratern kan vara relaterad till Chicxulub på något sätt. Om det bekräftas skulle det också vara av stort allmänt vetenskapligt intresse eftersom det skulle vara en av ett mycket litet antal kända marina asteroidnedslag och därmed ge unika nya insikter om vad som händer under en sådan kollision.

Kratern identifierades med hjälp av "seismisk reflektion" som en del av ett bredare projekt för att rekonstruera den tektoniska separationen av Sydamerika från Afrika tillbaka under kritaperioden. Seismisk reflektion fungerar på liknande sätt som ultraljudsdata, skickar tryckvågor genom havet och dess botten och detekterar energin som reflekteras tillbaka. Dessa data gör det möjligt för geofysiker och geologer att rekonstruera arkitekturen hos stenarna och sedimenten.

När vi bläddrade igenom dessa uppgifter i slutet av 2020, stötte vi på en mycket ovanlig funktion. Bland de platta, skiktade sedimenten på Guineaplatån, väster om Afrika, fanns vad som såg ut att vara en stor krater, lite under 10 km bred och flera hundra meter djup, begravd under flera hundra meter sediment.

Många av dess egenskaper överensstämmer med ett islagsursprung, inklusive kraterns skala, förhållandet mellan höjd och bredd och höjden på kraterkanten. Närvaron av kaotiska avlagringar utanför kraterbotten ser också ut som "ejecta" - material som drivs ut från kratern omedelbart efter en kollision.

Vi övervägde andra möjliga processer som kunde ha bildat en sådan krater, som kollapsen av en undervattensvulkan eller en saltpelare (eller diapir) under havsbotten. Ett explosivt utsläpp av gas under ytan kan också vara en orsak. Men ingen av dessa möjligheter stämmer överens med den lokala geologin eller kraterns geometri.

Jordbävningar, luftsprängningar, eldklot och tsunamier

Efter att ha identifierat och karaktäriserat kratern byggde vi datormodeller av en nedslagshändelse för att se om vi kunde replikera kratern och karakterisera asteroiden och dess nedslag.

Den simulering som bäst passar kraterformen är för en asteroid på 400 meter i diameter som träffar ett hav som var 800 meter djupt. Konsekvenserna av en påverkan i havet på sådana vattendjup är dramatiska. Det skulle resultera i att en 800 meter tjock vattenpelare, såväl som att asteroiden och en betydande volym sediment omedelbart förångades – med ett stort eldklot synligt hundratals kilometer bort.

Chockvågor från nedslaget skulle motsvara en jordbävning med magnituden 6,5 eller 7, vilket sannolikt skulle utlösa undervattensskred runt området. Ett tåg av tsunamivågor skulle bildas.

Luftsprängningen från explosionen skulle vara större än något som hörts på jorden i nedtecknad historia. Energin som frigörs skulle vara ungefär tusen gånger större än den från det senaste Tonga-utbrottet. Det är också möjligt att tryckvågorna i atmosfären ytterligare skulle förstärka tsunamivågorna långt borta från kratern.

Chicxulub-släkting?

En av de mest spännande aspekterna av denna krater är att den är i samma ålder som den gigantiska Chicxulub-händelsen, ge eller ta en miljon år, vid gränsen mellan krita- och paleogenperioderna för 66 miljoner år sedan. Återigen, om det här verkligen är en nedslagskrater, kan det finnas något samband mellan dem?

Vi har tre idéer om deras möjliga relation. Den första är att de kan ha bildats från upplösningen av en förälder-asteroid, med det större fragmentet som resulterade i Chicxulub-händelsen och ett mindre fragment ("lillasystern") som bildar Nadir-kratern. Om så är fallet, kan de skadliga effekterna av Chicxulub-påverkan ha lagts till av Nadir-påverkan, vilket förvärrar allvarligheten av massutrotningen.

Uppbrottet kunde ha bildats av en tidigare nästan kollision, när asteroiden eller kometen passerade tillräckligt nära jorden för att uppleva gravitationskrafter starka nog att dra isär den. Den faktiska kollisionen kunde då ha inträffat i en efterföljande omloppsbana.

Även om detta är mindre sannolikt för en stenig asteroid, är denna särdragning exakt vad som hände med kometen Shoemaker-Levy 9 som kolliderade med Jupiter 1994, där flera kometfragment kolliderade med planeten under flera dagar.

En annan möjlighet är att Nadir var en del av en längre livslängd "påverkanskluster", bildad av en kollision i asteroidbältet tidigare i solsystemets historia. Detta är känt som "lilla kusin"-hypotesen.

Denna kollision kan ha skickat en regn av asteroider in i det inre solsystemet, som kan ha kolliderat med jorden och andra inre planeter under en längre tidsperiod, kanske en miljon år eller mer. Vi har ett prejudikat för en sådan händelse tillbaka i den ordoviciska perioden – för över 400 miljoner år sedan – när det fanns många påverkanshändelser under en kort tidsperiod.

Slutligen kan naturligtvis detta bara vara en slump. Vi förväntar oss en kollision av en asteroid i storleken Nadir vart 700 000:e år eller så. Men för närvarande kan vi inte definitivt konstatera att Nadir-kratern bildades av en asteroidnedslag förrän vi fysiskt återhämtar prover från kraterns botten och identifierar mineraler som bara kan bildas av extrema chocktryck. För det ändamålet har vi nyligen lagt fram ett förslag om att borra kratern genom International Ocean Discovery Program.

Precis som med den huvudsakliga nedslagskraterhypotesen kan vi bara testa lillasyster- och lillakusinhypotesen genom att korrekt datera kratern med dessa prover, samt genom att leta efter andra kandidatkratrar i samma ålder.

Kanske ännu viktigare, kan en sådan händelse inträffa inom en snar framtid? Det är osannolikt, men storleken på asteroiden som vi modellerar är mycket lik Bennu-asteroiden som för närvarande befinner sig i en omloppsbana nära jorden. Denna asteroid anses vara en av de två mest farliga objekten i solsystemet, med en chans på 1 750 att kollision med jorden under de närmaste århundradena. + Utforska vidare

Mer än en asteroid kunde ha stavat undergång för dinosaurierna

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.