Чиксулуб: огромный след метеорита,
по вине которого наступил
конец эры динозавров
Многие жители нашей планеты не интересуются пролетающими мимо кометами и астероидами, а столкновение с крупным небесным телом кажется им маловероятным. Если вы до сих пор полагаете, что опасения астрофизиков относительно падения метеорита на Землю — это что-то из разряда научной фантастики, то предлагаем ознакомиться с историей кратера Чиксулуб.
Большинство палеонтологов сходится во мнении, что эта гигантская структура, масштабы которой можно оценить лишь при помощи космического снимка, осталась после столкновения с метеоритом, тем самым, что стал причиной вымирания динозавров.
Споры о том, почему же произошло массовое вымирание фауны, в результате которого исчезли и динозавры, продолжаются до сих пор. Ясно одно: в конце мелового периода на планете произошла глобальная катастрофа, которую пережили далеко не все виды живых существ. Наиболее вероятной причиной природных катаклизмов и последовавшего массового вымирания считается метеорит, место падения которого находится на полуострове Юкатан.
Если быть точнее, то на полуострове находится лишь часть кратера — остальное скрыто от нас в водах Мексиканского залива. Как это ни странно, но впервые была обнаружена именно его подводная часть, а не та, что расположена на суше. Гигантский кратер диаметром около 180 километров (а ряд исследований даже указывает на цифру 300 километров) открыли геофизики, которые занимались поиском удобного места для бурения нефтедобывающей скважины. Но результаты интерпретации подводной съемки показали, что они нашли нечто более грандиозное — разгадку массовой гибели и дальнейшего исчезновения динозавров на нашей планете.
Как полагают ученые, примерный диаметр небесного тела, оставившего след в виде кратера Чиксулуб, равнялся 10 километрам. Предполагаемое время падения — 65 миллионов лет назад, как раз в тот период, когда на планете наблюдался расцвет древних пресмыкающихся, многие из которых достигали огромных размеров. Небесное тело упало в тот момент, когда на планете мирно паслись брахиозавры, а в теплых морях плавали гигантские плезиозавры. Ударная волна была настолько сильной, что вызвала грандиозное цунами, прокатившееся по всей планете. Падение более мелких горящих фрагментов спровоцировало массовые пожары, о чем косвенно свидетельствуют высокие концентрации углекислого газа в атмосфере той эпохи.
Как полагают геологи, ударная волна невероятной мощности спровоцировала активизацию вулканической деятельности, которая также пополняла атмосферу токсичными веществами, дымом и пеплом. Именно дымовая завеса, закрывавшая Землю от солнечных лучей на протяжении длительного периода времени, и привела к похолоданию. Данные о том, насколько же изменилась температура на Земле, у различных авторов не совпадают, но большинство сходится во мнении, что эта цифра составила не менее 20ºС в сторону уменьшения. В морях эта цифра оказалась не столь грандиозной, но отсутствие полноценного солнечного света в конечном итоге привело к вымиранию фитопланктона и всех животных, входящих в пищевые цепи, начинающиеся с него.
Существуют и альтернативные причины массового вымирания в позднем меловом периоде. Тем не менее падение грандиозного метеорита в районе современного Юкатана выглядит наиболее убедительно. Стоит отметить, что кратер Чиксулуб — это не самый крупный след падения метеорита на нашей планете. На сегодняшний день самым большим ударным кратером является Вредефорт в ЮАР.
Чиксулу́б, или Чикшулу́б (от исп. и юк. Chicxulub, МФА: [t͡ʃikʃuˈluɓ]о файле) — древний ударный кратер диаметром около 180 км и изначальной глубиной до 17—20 км, находящийся на полуострове Юкатан и входящий в список крупнейших кратеров на Земле. Название кратера Chicxulub переводится с юкатекского языка как «демон клещей» и указывает на издревле высокую распространённость паразитиформных клещей в этой местности.
Кратер образовался 66,5 млн лет назад в результате удара астероида диаметром около 10 км. Энергия удара оценивается в 5⋅1023 джоулей или в 100 тератонн в тротиловом эквиваленте (для сравнения, крупнейшее термоядерное устройство имело мощность 58,6 мегатонн, что примерно в 2 млн раз меньше). Выброс почвы, землетрясение и цунами, произошедшие в результате падения метеорита, привели к одному из крупнейших массовых вымираний в биосфере Земли. Момент падения Чиксулубского метеорита принят Международной стратиграфической комиссией как завершение мелового периода мезозойской эры и начало кайнозойской эры
Анимация, иллюстрирующая стадии импактного события, приведшего к образованию кратера Чиксулуб
Открытие кратера
Из-за больших размеров кратера и его значительной разрушенности его невозможно было обнаружить простым наблюдением. Учёные открыли его только в 1978 году, что произошло совершенно случайно при проведении геофизических исследований на дне Мексиканского залива.
В ходе исследований была обнаружена большая подводная дуга протяжённостью около 70 км, имеющая форму полукольца. По гравиметрическим данным учёные нашли продолжение этой дуги на суше, на северо-западе полуострова Юкатан. Сомкнувшись, дуги формируют окружность, диаметр которой составляет приблизительно 180 км.
Ударное происхождение кратера было доказано по гравитационной аномалии внутри кольцеобразной структуры, а также по присутствию горных пород, характерных только для ударно-взрывного породообразования. Этот вывод подтвердили химические исследования грунтов и детальная космическая съёмка местности.
Последствия падения астероида
Астероид упал под очень крутым углом, около 60° к горизонту, двигаясь с северо-востока. Это самый опасный сценарий падения, так как в результате в атмосферу попало максимальное количество пыли (если бы он упал на Землю под углом в 15°, количество выброшенной пыли, углекислого газа и соединений серы было бы примерно в три раза меньше, а если бы упал вертикально — на порядок меньше).
Покрывшая Землю железистая пыль (хорошо различимая в геологических породах того времени) при средней толщине слоя 3 см имеет массу 50 трлн тонн. Объем выброса — 15 тыс. куб. км, т.е. примерно на порядок больше объема самого астероида. Прошедшая по поверхности Земли высокотемпературная ударная волна и обратное падение выброшенных в ближний космос (высотой более 100 км) пород, приземлявшихся за тысячи километров от места удара, вызвали лесные пожары по всему миру, в результате которых произошёл выброс большого количества сажи и угарного газа в атмосферу. Поднятые частицы пыли и сажи вызвали изменения климата, подобные ядерной зиме, так что поверхность Земли несколько лет была закрыта от прямых солнечных лучей пылевым облаком. С помощью компьютерного моделирования учёные показали, что в воздух было выброшено около 15 трлн тонн пепла и сажи и днём на Земле было темно, как лунной ночью. В результате нехватки света у растений замедлился или на 1—2 года был ингибирован фотосинтез, что могло привести к уменьшению концентрации кислорода в атмосфере (на время, пока биосфера была закрыта от поступления солнечного света). Температура на континентах упала на 28 °C, в океанах — на 11 °C. Исчезновение фитопланктона, важнейшего элемента пищевой цепи в океане, привело к вымиранию зоопланктона и других морских животных. В зависимости от времени пребывания в стратосфере сульфатных аэрозолей, глобальная годовая средняя температура приземного воздуха была ниже 3 °C до 16 лет, уменьшившись на 26 °C.
Удар должен был вызвать цунами высотой 50—100 метров, ушедшие далеко вглубь материков. Геофизики обнаружили в центральной части Луизианы огромную рябь, оставленную цунами, образовавшимся после удара астероида Чиксулуб, эквивалентного по силе мегаземлетрясению магнитудой 11 по шкале Рихтера. Согласно расчётам, мегарябь имела среднюю длину волны 600 м и среднюю высоту волны 16 м.
Кроме того, падение астероида, как предполагается[источник не указан 2422 дня], вызвало мощную сейсмическую волну, несколько раз обогнувшую земной шар и вызвавшую излияния лавы в противоположной точке поверхности Земли (Деканские траппы).
По результатам подводного бурения в центральной части кратера Чиксулуб, проведённого в 2016 году в ходе рейса 364 Международной программы изучения океана (IODP), выяснилось, что залегающий между толщей зювита или импактной брекчии и вышележащим палеоценовым пелагическим известняком 76-сантиметровый переходный слой, включая верхнюю часть со следами ползания и рытья, сформировался менее, чем за 6 лет после падения астероида.
В 2019 году учёные описали первые сутки на Земле после падения гигантского астероида. В течение нескольких минут после удара поднятая горная порода рухнула наружу, образуя пиковое кольцо, покрытое расплавленной породой. В течение десятков минут пиковое кольцо было покрыто примерно 40-метровым слоем брекчированного ударного расплава и крупнозернистого зювита, в том числе обломочными горными породами, возможно, образованными взаимодействием выброшенной расплавленной магмы с водой на поверхности. В течение часа на вершине пикового кольца образовался гребень из слоя зювита толщиной 10 м с повышенной округлостью и сортировкой частиц. В течение нескольких часов в результате осаждения и сейшей (стоячих волн), в затопленном кратере образовался окаймляющий отсортированный слой зювита толщиной 80 м. Менее чем через сутки отражённое цунами в виде волны обода достигло кратера, в результате чего образовалась прослойка из мелкозернистого песчано-мелкого гравия, обогащённая полициклическими ароматическими углеводородами и фрагментами угля, образовавшегося во время лесных пожаров. В породах, отложившихся непосредственно после взрыва, обнаружены следы присутствия как аэробных, так и анаэробных бактерий.
В результате явлений, вызванных падением Чиксулубского астероида, произошло одно из крупнейших массовых вымираний в биосфере Земли. Момент падения метеорита учёные считают рубежом между мезозойской и кайнозойской эрами.
Научные исследования
Приблизительное совпадение по времени столкновения с массовым вымиранием на границе мезозоя и кайнозоя позволило физику Луису Альваресу и его сыну геологу Уолтеру Альваресу предположить, что именно это событие вызвало гибель динозавров. Одним из главных свидетельств метеоритной гипотезы является тонкий слой глины, повсеместно соответствующий границе геологических периодов. В конце 1970-х годов Альваресы и коллеги опубликовали работу, свидетельствующую об аномальной концентрации иридия в этом слое, в 15 раз превышающей номинальную. Предполагается, что этот иридий имеет внеземное происхождение. В статье 1980 года они привели данные измерений концентрации иридия в Италии, Дании и Новой Зеландии, превышающих номинальную в 30, 160 и 20 раз соответственно. Также в этой статье уточнены возможные параметры астероида и последствия его столкновения с Землёй.
Кроме того, в пограничном слое найдены частицы ударно-преобразованного кварца и тектиты (частички стекла, которые формируются только при астероидных ударах и ядерных взрывах), а также обломки горных пород, наибольшее содержание которых на мел-палеогеновой границе обнаружено в районе Карибского бассейна (как раз там, где находится полуостров Юкатан).
Гипотеза Альваресов получила поддержку части научного сообщества, но в течение 30 лет выдвигалось много альтернативных версий (подробнее см. в статье Мел-палеогеновое вымирание).
К началу 2010-х годов были получены и другие доказательства, в том числе, результаты компьютерного моделирования показали, что такие падения имели долговременные катастрофические последствия для биосферы. После этого данная гипотеза стала преобладающей.
В 3000 км севернее места падения метеорита, в Северной Дакоте (США) в результате падения метеорита сформировалось уникальное палеонтологическое местонахождение Танис. В этом месте живые существа, как морские, так и речные, были погребены гигантской волной под слоем рыхлых осадочных пород, погибли практически мгновенно и прекрасно сохранились. Раскопки, проведённые в Танисе, дали учёным много информации о населявших планету видах живых существ и позволили выяснить, что метеорит упал в период от апреля до июля, а по более точным данным — весной, скорее всего в апреле.
Объёмный комментарий Автора оставлен под кнопкой “МНЕНИЕ Теории-N”.
А Вас мы попросим высказать своё мнение!