Цивилизация
Сотни тысяч лет назад над Антарктидой произошел мощный взрыв, вызванный прилетом среднего по размерам астероида. И сегодня, спустя долгое время, ученые смогли найти вещественные доказательства этого мощного катаклизма.
Обнаружены они в горах Сер-Рондане в Земле королевы Мод на восточной части континента, к югу от Африки. Давно известно, что Антарктида является раем для искателей метеоритов благодаря вечным снегам. отсутствию растительности и холодному сухому климату, в котором обломки могут лежать нетронутыми тысячелетиями.
«Это была моя первая антарктическая экспедиция … и мы нашли это идеальное с точки зрения поиска образцов место в горах Сер-Рондане» , — рассказал геолог Маттиас ван Гиннекен, автор исследования, опубликованного в журнале Science Advances.
После сбора необычных образцов он исследовал их при помощи электронного микроскопа. «К моему удивлению, эти странно выглядящие частицы не были похожи на земные, и не выглядели, как микрометеориты», — пояснил ученый.
В отличие от микрометеоритов, которые напоминают пылинки, примерно половина частиц выглядела, как маленькие камешки, слипшиеся вместе — сферулы. На поверхности некоторых были небольшие чужеродные вкрапления, на некоторых – похожие на снежинки отметки.
Химический анализ крупиц показал, что они сформировались сотни тысяч лет назад в результате мощного взрыва в нижних слоях атмосферы – так происходит обычно, когда тяжелый болид испаряется перед ударом о Землю.
Чтобы понять природу происхождения найденных частиц, команде исследователей помимо химического анализа пришлось изучить множество сообщений о подобных находках, и смоделировать удар метеорита, породившего их.
Каждая частица имеет размер 100-300 микрон, и в основном состоит из оливина и железистой шпинели, которые образуют похожие на снежинки узоры на поверхности. Эти минералы скреплены небольшим количеством стекла. В целом, состав частиц напоминает состав метеоритов из так называемых CI-хондритов, что подтверждает принадлежность вещества к астероиду.
Кроме того, внеземное происхождение вещества подтверждается высоким содержанием никеля – элемента, не сильно распространенного в земной коре.
Поняв, что частицы имеют внеземное происхождение, ученые захотели разобраться, как именно они образовались. Для этого они изучили содержание в них изотопов кислорода. По сравнению с другими хондритами, вещество частиц оказалось весьма богато кислородом. Это указало на то, что сформировались они не просто в земной атмосфере, а близко к поверхности.
При этом в частицах низкое содержание тяжелых изотопов кислорода, почти полностью отсутствует изотоп 18O. Такая картина соответствует распределению изотопов кислорода в антарктическом льду, в котором также отсутствует данный изотоп.
На основе этого ученые пришли к выводу, что частицы в момент своего образования контактировали и перемешивались со льдом.
Сравнив частицы с найденными ранее в других районах Антарктиды находками, ученые пришли к выводу, что взрыв астероида произошел 430 тыс. лет назад.
Изучив размеры, форму и плотность выпавших частиц, ученые смогли грубо оценить размер родительского тела, пояснил Гиннекен. То, что многие частицы упали спекшимися, говорит о том, что облако горячего газа, где они формировались, было большим и очень плотным. Это позволяло кусочкам минералов слипаться друг с другом по пути к поверхности. Ученые считают, что размер астероида составлял 100-150 метров в поперечнике.
«Получается, что такой астероид не достиг поверхности, а должен был испариться в облако перегретого метеоритного газа», — пояснил автор работы. После этого облако газа продолжило полет к Земле со скоростью самого астероида – несколько километров в секунду.
«Мы уже знали, что такие события случаются, нам просто требовалось тело побольше, чтобы дать облаку достичь поверхности (но не настолько крупное, чтобы образовался кратер)», — пояснила National Geographic Наталья Артемьева из Института динамики геосфер Российской академии наук, соавтор исследования.
«Это очень плотное, раскаленное облако, которое, достигая поверхности, становится очень разрушительным. Оно может уничтожить большой город за считанные секунды, и устроить значительные разрушения на площади в сотни километров», — добавил Гиннекен.
Ученые считают, что взрывы астероидов в атмосфере происходят гораздо чаще, чем удары метеоритов, образующих крупные кратеры. Такие взрывы происходили в 2013 году при падении Челябинского метеорита, в 1908-м – при падении Тунгусского.
По оценкам ученых, события такого масштаба происходят раз в 100-10000 лет.
«Исследование показывает, что нам стоит больше опасаться небольших астероидов размером от нескольких до двухсот метров в размере, чем крупных, образующих кратеры, поскольку меньшие астероиды падают на нашу планету куда чаще», — добавил ученый.