Цивилизация
Согласно новым исследованиям испанских и британских ученых, смертоносность астероидов, падающих на Землю, определяется в большей степени их составом, а не размерами. Именно в этом состоит разгадка того, почему не самые большие космические тела вызывали массовые вымирания животных, например динозавров, а последствия падения более крупных могли и не быть столь катастрофичными. Статья об этом опубликована в Journal of the Geological Society.
Сравнение ударной стратиграфии астероидов и масштабности вымирания хорошо отслеживаемых морских родов: 33 крупнейших и наиболее точно датированных событий за последние 600 млн лет
Journal of the Geological Society, LondonНа протяжении всей своей долгой 4,5-миллиардной истории Земля время от времени подвергалась серьезным бомбардировкам из космоса. Группа экспертов попыталась выяснить, почему падения некоторых из астероидов вызывали массовые вымирания, а других — нет.
Исследователи из британского Ливерпульского университета и испанского Института технологий и возобновляемых источников энергии в Тенерифе проанализировали 44 импактных события, вызванных падением не менее чем десятикилометровых объектов за последние 600 млн лет. В состав группы вошли специалисты, обладающие знаниями в области палеонтологии, стратиграфии астероидов, минералогии, микрофизики облаков и моделирования климата. Они обнаружили, что присутствие в выбросах определенного минерала — калиевого полевого шпата — всегда сопутствовало массовым вымираниям, независимо от точных размеров самих объектов.
Самым известным триггером одного из таких массовых вымираний, случившегося на границе мелового и палеогенового периода 66 млн лет назад и погубившего динозавров, считается падение не самого крупного астероида, в результате которого образовался кратер Чиксулуб диаметром около 180 км на полуострове Юкатан.
Вместе с динозаврами тогда вымерло еще множество других таксонов животных и растений, включая мозазавров, плезиозавров, летающих ящеров-птерозавров, многих видов моллюсков, в том числе аммонитов и белемнитов, водорослей и т.д. Прежние теории делали упор на очень тесную временную корреляцию между причиной (импактным событием) и следствием (вымиранием видов), которая должна была определяться, в первую очередь, размерами падающих астероидов: более крупные из них должны были оказывать более сильное влияние на всю биосферу, тогда как более мелкие воздействия, согласно той же логике, не должны были оказывать таких же воздействий в глобальном масштабе. Если перенести внимание на состав астероидов, то можно избавиться от многих сложностей прежних теорий.
Глинистый минерал, вызывающий катастрофические массовые вымирания, сам по себе не токсичен, однако он действует как нетипичный для Земли аэрозоль, вызывающий формирования зародышей ледяных ядер, которые затем решающим образом влияют на динамику облачности, играя важнейшую роль в микрофизике облаков и модулируя глобальное альбедо — отражательную способность всей Земли.
Импактные события приводят к мгновенному по геологическим меркам распространению фракции минеральной пыли с частицами диаметром менее 200 мкм, которая легко распространяется на дальние расстояния и в 10–1000 раз превосходит обычные годовые выбросы пыли в атмосферу. Образующиеся в результате облака в свою очередь меняют режим инсоляции на Земле — до поверхности добирается меньше солнечной радиации, на долгие годы снижается общий нагрев планеты и меняется ее климат. Кроме того, земная атмосфера и в дальнейшем становится более чувствительна к эффектам потепления и более остро реагирует на результаты выбросов парниковых газов, например, из извергающихся вулканов. Последствия этих выбросов сказываются на протяжении тысяч и даже сотен тысяч лет.
«На протяжении десятилетий ученые ломали голову над тем, почему одни астероиды вызывают массовые вымирания, а другие, даже очень большие, нет, — объясняет один из авторов статьи, седиментолог (специалист по осадочным горным породам) из Ливерпульского университета Крис Стивенсон. — Когда мы сравниваем эти данные, то не устаем удивляться: жизнь продолжается в обычном режиме во время четвертого по величине импактного события, в результате которого возник кратер диаметром ~48 км, тогда как удар астероида лишь в половину этой величины оказывается связан с массовым вымиранием 5 млн лет назад».
Было предложено множество альтернативных механизмов массового уничтожения животных и растений, в числе самых популярных альтернатив входят мощные и длительные извержения вулканов, однако, как и импактные события, такие случаи не всегда однозначно коррелируют с массовыми вымираниями.
«Используя новый метод оценки содержания минералов в астероидных выбросах, мы сумели показать, что каждый раз, когда астероид — независимо от того, большой он или относительно «маленький», — ударяется в место, богатое калиевым полевым шпатом, это коррелирует с событием массового вымирания», — утверждает доктор Стивенсон. По его мнению, это открывает совершенно новое направление исследований, включая изучение того, что именно может уничтожать жизнь во время каждого из таких эпизодов. Пока остается не до конца выясненным, что именно убивает жизнь во время этих событий и как долго длится эффект калиевого полевого шпата.
Нужно отметить, что если до сих пор только астероиды серьезно меняли состав аэрозолей в земной атмосфере, переключая климатологические режимы, то сейчас это способна осуществить и современная хозяйственная деятельность человечества, представляющая собой аналог катастрофических воздействий с участием астероидов и увеличением выбросов минеральных аэрозолей в атмосферу.