Den milsvida asteroiden som träffade jorden för 66 miljoner år sedan utplånade nästan alla dinosaurier och ungefär tre fjärdedelar av planetens växt- och djurarter.

Det utlöste också en monstruös tsunami med milhöga vågor som genomsökte havsbotten tusentals kilometer från nedslagsplatsen på Mexikos Yucatanhalvön, enligt en ny studie ledd av University of Michigan.

Studien, planerad att publiceras online den 4 oktober i tidskriften AGU Advances , presenterar den första globala simuleringen av tsunamin i Chicxulub som kommer att publiceras i en fackgranskad vetenskaplig tidskrift. Dessutom granskade UM-forskare de geologiska uppgifterna på mer än 100 platser över hela världen och hittade bevis som stöder deras modellers förutsägelser om tsunamins väg och kraft.

"Den här tsunamin var tillräckligt stark för att störa och erodera sediment i havsbassänger halvvägs runt jorden, vilket lämnade antingen en lucka i sedimentregistret eller ett virrvarr av äldre sediment", säger huvudförfattaren Molly Range, som genomförde modellstudien för en masteruppsats. under U-M fysisk oceanograf och studiemedförfattare Brian Arbic och U-M paleoceanograf och studiemedförfattare Ted Moore.

Granskningen av det geologiska rekordet fokuserade på "gränssektioner", marina sediment avsatta strax före eller strax efter asteroidnedslaget och den efterföljande massutdöendet av K-Pg, som stängde kritaperioden.

"Fördelningen av erosionen och avbrotten som vi observerade i de översta krita marina sedimenten överensstämmer med våra modellresultat, vilket ger oss mer förtroende för modellförutsägelserna", säger Range, som startade projektet som student i Arbics labb i Institutionen för geo- och miljövetenskap.

Studieförfattarna beräknade att den initiala energin i tsunamin var upp till 30 000 gånger större än energin i jordbävningen i Indiska oceanen i december 2004, som dödade mer än 230 000 människor och är en av de största tsunamin i det moderna rekordet.

Teamets simuleringar visar att nedslagstsunamin huvudsakligen strålade öster och nordost in i Nordatlanten och sydväst genom Central American Seaway (som brukade separera Nordamerika och Sydamerika) in i södra Stilla havet.

I dessa bassänger och i vissa angränsande områden översteg undervattensströmhastigheterna sannolikt 20 centimeter per sekund (0,4 mph), en hastighet som är tillräckligt stark för att erodera finkorniga sediment på havsbotten.

Däremot var södra Atlanten, norra Stilla havet, Indiska oceanen och regionen som idag är Medelhavet till stor del avskärmade från de starkaste effekterna av tsunamin, enligt teamets simulering. På dessa platser var de modellerade strömhastigheterna sannolikt lägre än tröskeln på 20 cm/sek.

För granskning av det geologiska rekordet analyserade UM:s Moore publicerade register över 165 marina gränssektioner och kunde få användbar information från 120 av dem. De flesta av sedimenten kom från kärnor som samlats in under vetenskapliga havsborrningsprojekt.

Nordatlanten och södra Stilla havet hade minst platser med kompletta, oavbrutna K-Pg-gränssediment. Däremot hittades det största antalet kompletta K-Pg-gränssektioner i södra Atlanten, norra Stilla havet, Indiska oceanen och Medelhavet.

"Vi hittade bekräftelse i det geologiska rekordet för de förutspådda områdena med maximal påverkan i det öppna havet", säger Arbic, professor i jord- och miljövetenskap som övervakade projektet. "De geologiska bevisen stärker definitivt papperet."

Av särskild betydelse, enligt författarna, är utklipp av K-Pg-gränsen på de östra kusterna av Nya Zeelands norra och södra öar, som ligger mer än 12 000 kilometer (7 500 miles) från nedslagsplatsen i Yucatan.

De kraftigt störda och ofullständiga sedimenten från Nya Zeeland, kallade olistostromala avlagringar, ansågs ursprungligen vara resultatet av lokal tektonisk aktivitet. Men med tanke på avlagringarnas ålder och deras placering direkt i den modellerade vägen för tsunamin Chicxulub, misstänker det U-M-ledda forskarteamet ett annat ursprung.

"Vi känner att dessa fyndigheter registrerar effekterna av tsunamin, och detta är kanske den mest talande bekräftelsen på den globala betydelsen av denna händelse," sa Range.

Modelleringsdelen av studien använde en tvåstegsstrategi. Först simulerade ett stort datorprogram som kallas hydrokod de kaotiska första 10 minuterna av händelsen, som inkluderade nedslaget, kraterbildningen och initieringen av tsunamin. Det arbetet utfördes av medförfattaren Brandon Johnson från Purdue University.

Baserat på resultaten av tidigare studier, modellerade forskarna en asteroid som var 14 kilometer (8,7 miles) i diameter och rörde sig med 12 kilometer per sekund (27 000 mph). Den träffade granitisk skorpa täckt av tjocka sediment och grunt havsvatten, sprängde en ungefär 100 kilometer bred (62 mil bred) krater och kastade ut täta moln av sot och damm i atmosfären.

Två och en halv minut efter att asteroiden träffade, tryckte en ridå av utstött material en vägg av vatten utåt från nedslagsplatsen och bildade kort en 4,5 kilometer hög (2,8 mil hög) våg som avtog när utkastet föll tillbaka till Jorden.

Tio minuter efter att projektilen träffade Yucatan, och 220 kilometer (137 miles) från islagspunkten, började en 1,5 kilometer hög (0,93 mil hög) tsunamivåg – ringformad och utåt propagerande – svepa över hav i alla riktningar, enligt U-M-simuleringen.

Vid 10-minutersstrecket lades resultaten av Johnsons iSALE-hydrokodsimuleringar in i två tsunami-utbredningsmodeller, MOM6 och MOST, för att spåra jättevågorna över havet. MOM6 har använts för att modellera tsunamier i djuphavet, och NOAA använder MOST-modellen operativt för tsunamiprognoser vid sina tsunamivarningscenter.

"Det stora resultatet här är att två globala modeller med olika formuleringar gav nästan identiska resultat, och de geologiska data om kompletta och ofullständiga sektioner överensstämmer med dessa resultat", säger Moore, professor emeritus i jord- och miljövetenskap. "Modellerna och verifieringsdata matchar bra."

Enligt lagets simulering:

• En timme efter nedslaget hade tsunamin spridit sig utanför Mexikanska golfen och in i Nordatlanten.
• Fyra timmar efter nedslaget hade vågorna passerat genom Central American Seaway och in i Stilla havet.
• Tjugofyra timmar efter nedslaget hade vågorna korsat större delen av Stilla havet från öster och större delen av Atlanten från väster och gått in i Indiska oceanen från båda sidor.
• Senast 48 timmar efter nedslaget hade betydande tsunamivågor nått de flesta av världens kuster.

För den aktuella studien försökte forskarna inte uppskatta omfattningen av kustöversvämningar orsakade av tsunamin.

Deras modeller indikerar dock att våghöjderna i det öppna havet i Mexikanska golfen skulle ha överskridit 100 meter (328 fot), med våghöjder på mer än 10 meter (32,8 fot) när tsunamin närmade sig nordatlantiska kustområden och delar av södra Amerikas Stillahavskust.

När tsunamin närmade sig dessa strandlinjer och stötte på grunda bottenvatten, skulle våghöjderna ha ökat dramatiskt genom en process som kallas stim. Aktuella hastigheter skulle ha överskridit tröskeln på 20 centimeter per sekund för de flesta kustområden i världen.

"Beroende på kustens geometrier och de framåtgående vågorna, skulle de flesta kustområden översvämmas och eroderas till viss del", enligt studieförfattarna. "Alla historiskt dokumenterade tsunamier bleknar i jämförelse med en sådan global påverkan."

En uppföljningsstudie planeras för att modellera omfattningen av kustöversvämningar över hela världen, sa Arbic. Den studien kommer att ledas av Vasily Titov från National Oceanic and Atmospheric Administration's Pacific Marine Environmental Lab, som är medförfattare till AGU Advances papper. + Utforska vidare

Globala tsunamier drivna av vulkanutbrott under vattnet