Die Forscher sagten, dass die Ergebnisse nicht nur dabei halfen, Details über das Ende der Dinosaurier zusammenzusetzen, sondern auch Einblicke in die Geologie des Endes der Kreidezeit boten.
„Das war ein globaler Tsunami“, sagte Molly Range, Wissenschaftlerin an der University of Michigan und entsprechende Forscherin der Studie. „Die ganze Welt hat das gesehen.“
Nach dem Einschlag des Asteroiden würde es in zwei Phasen zu einem extremen Anstieg des Wasserspiegels kommen, stellte das Team fest: die Randwelle und die nachfolgenden Tsunamiwellen.
„Wenn Sie gerade einen Stein in eine Pfütze fallen lassen, gibt es dieses erste Spritzen; das ist die Felgenwelle“, sagte Range.
Diese Randwellen könnten eine unvorstellbare Höhe von einer Meile erreicht haben – und das ist, bevor der Tsunami richtig losgeht, schätzt die Zeitung.
„Dann sieht man einen Keileffekt, bei dem das Wasser symmetrisch weggedrückt wird [from the impact site]“, sagte Range und stellte fest, dass der Asteroid Chicxulub im Golf von Mexiko nördlich der heutigen Halbinsel Yucatán einschlug.
Nach den ersten 10 Minuten nach dem Aufprall hörten alle mit dem Asteroiden in der Luft schwebenden Trümmer auf, in den Golf zu fallen und Wasser zu verdrängen.
„Es hatte sich genug beruhigt und der Krater hatte sich gebildet“, sagte Range. Das war ungefähr zu der Zeit, als der Tsunami mit der Geschwindigkeit eines Verkehrsflugzeugs über den Ozean raste.
„Die Kontinente sahen ein bisschen anders aus“, sagte Range. „Der größte Teil der Ostküste Nordamerikas und der Nordküste Afrikas sah problemlos Wellen von über 8 Metern. Zwischen Nord- und Südamerika gab es kein Land, also ging die Welle in den Pazifik.“
Range verglich die Episode mit dem berüchtigten Sumatra-Tsunami im Jahr 2004, der auf ein Erdbeben der Stärke 9,2 an der Westküste von Nord-Sumatra folgte. Mehr als 200.000 Menschen starben.
Der Megatsunami vor mehr als 60 Millionen Jahren hatte 30.000 Mal mehr Energie als 2004, sagte Range.
Um den Megatsunami zu simulieren, verwendete das Wissenschaftlerteam einen Hydrocode – ein dreidimensionales Computerprogramm, das das Verhalten von Flüssigkeiten modelliert. Hydrocode-Programme zerlegen das System digital in eine Reihe kleiner Lego-ähnlicher Blöcke und berechnen dann die darauf einwirkenden Kräfte in drei Dimensionen.
Die Forscher stützten sich auf frühere Untersuchungen und gingen davon aus, dass der Meteor einen Durchmesser von 8,7 Meilen und eine Dichte von etwa 165 Pfund pro Kubikfuß hatte – ungefähr das Gewicht eines durchschnittlichen erwachsenen Mannes, der in einem Volumen von der Größe einer Milchkiste zusammengepfercht ist. Das bedeutet, dass der gesamte Asteroid wahrscheinlich etwa zwei Billiarden Pfund wog – das ist eine 2 gefolgt von 15 Nullen.
Nachdem der Hydrocode eine Simulation der Anfangsstadien des Aufpralls und der ersten 10 Minuten des Tsunamis erstellt hatte, wurde die Modellierung an ein Paar von NOAA-entwickelten Modellen übergeben, um die Tsunami-Ausbreitung in den globalen Ozeanen zu handhaben. Die erste hieß MOM6.
„Anfangs haben wir begonnen, das MOM6-Modell zu verwenden, das ein Allzweck-Ozeanmodell ist, nicht nur ein Tsunami-Modell“, sagte Range. Das Team war gezwungen, Annahmen über die Bathymetrie oder Form und Neigung des Meeresbodens sowie über die Tiefe des Ozeans und die Struktur des Asteroidenkraters zu treffen. Diese Informationen wurden zusammen mit der Tsunami-Wellenform aus dem Hydrocode-Modell in MOM6 gepumpt.
Zusätzlich zum Bau eines Modells überprüften die Studienforscher geologische Beweise, um den Weg und die Kraft des Tsunamis zu untersuchen.
Der Co-Autor von Range, Ted Moore, fand an mehr als 100 Standorten Hinweise auf größere Störungen in der Sedimentschichtung auf Hochebenen im Ozean und an Küsten, was die Ergebnisse der Modellsimulationen der Studie unterstützt.
Die Modellierung prognostizierte Tsunami-Strömungsgeschwindigkeiten von 20 Zentimetern pro Sekunde entlang der meisten Küstenlinien weltweit, mehr als ausreichend, um Sedimente zu stören und zu erodieren.
Die Forscher sagten, die geologischen Funde hätten das Vertrauen in ihre Modellsimulationen erhöht.
In Zukunft hofft das Team, mehr darüber zu erfahren, wie viele Überschwemmungen den Tsunami begleitet haben.
„Wir würden uns gerne mit Überschwemmungen befassen, was wir mit dieser aktuellen Arbeit nicht getan haben“, sagte Range. „Du musst wirklich die Bathymetrie und die Topografie kennen.“