Космология

Астероид, убивший динозавров, упал в «неудачном» месте

Отправлено: Ноябрь 19, 2017 в 17:26

Категория: «Переводы»

Шестьдесят шесть миллионов лет назад астероид упал на Землю в районе Юкатанского полуострова на юге Мексики. Это событие, известное как столкновение с астероидом Chicxulub (9 км диаметром), вызвало сильнейшее глобальное похолодание и засуху. В результате произошло массовое вымирание, которое уничтожило не только динозавров, но и около 75% всех сухопутных и морских животных на Земле.

Однако, если бы этот астероид упал где-нибудь в другой точке планеты, то эволюция могла бы пойти совсем другим путем. Согласно новому исследованию, проведенному группой японских ученых, вызванный этим астероидом катаклизм, в значительной мере связан с местом столкновения. Если бы астероид Chicxulub упал в ином регионе планеты, утверждают ученые, то изменение климата было бы не столь катастрофичным.

Новое исследование было опубликовано в журнале Scientific Reports под заголовком «Место падения астероида определило историю жизни на Земле: низкая вероятность массового вымирания». Над проектом работали Кунио Кайхо (Kunio Kaiho) и Нага Ошима (Naga Oshima) из Университета Тохоку и Метеорологического научно-исследовательского института, соответственно. В своей работе ученые проанализировали роль геологических условий на полуострове Юкатан в массовом вымирании, произошедшем 66 миллионов лет назад.

Кратер на полуострове Юкатан
Спутниковые фотографии точки падения астроида Chicxulub на полуострове Юкатан, южная Мексика.
NASA/JPL

Доктора Кайхо и Осима начали с рассмотрения недавних исследований, посвященных запущенному астероидом Chicxulub процессу нагревания углеводородов и серы внутри горных пород. Этот процесс привел к образованию стратосферных сажевых и сульфатных аэрозолей, которые вызвали экстремальное глобальное охлаждение поверхности планеты. По словам ученых именно это (а не само столкновение или детрит, образовавшийся в результате) привело к последующему массовому вымиранию:

Блокирование солнечного света пылью и сульфатными аэрозолями в тропосфере, выброшенными из горных пород в месте столкновения, традиционно предлагается в качестве объяснения того, как падение астероида могло привести к массовому вымиранию. Сам по себе данный эффект недолговечен и не может привести к столь серьезным последствиям. Однако в результате столкновения также было образовано некоторое количество аэрозолей стратосферного сульфата (SO4), что, вероятно, способствовало охлаждению поверхности Земли.

Другой вопрос, который рассматривался учеными – это источник сажевых аэрозолей, которые, согласно данным предыдущих исследований, были широко представлены в стратосфере на границе мела / палеогена (около 65 миллионов лет назад). Считается, что период повышенной концентрации сажи совпадает со временем падения астероида, так как анализ ископаемой пыльцы и микроокаменелостей этого периода также показал присутствие иридия, который был прослежен до астероида Chicxulub.

Ранее считалось, что сажа образовалась в результате лесных пожаров, бушевавших на полуострове после падения астероида. Однако Кайхо и Ошима пришли к выводу, что данные пожары не могли привести к появлению стратосферной сажи; вместо этого, полагают ученые, она образовалась в ходе сжигания и выброса углеводородного материала из пород в зоне столкновения.

Гигантский астероид сталкивается с Землей
Когда астероид ударил по Юкатанскому региону около 66 миллионов лет назад, он уничтожил динозавров и большую часть жизни на Земле. Если бы он попал в другое место, динозавры, возможно, выжили бы.
NASA/Don Davis

Присутствие углеводородов в породе свидетельствует о наличии нефти и угля, а также различных карбонатных минералов. Геология Юкатана играет здесь ключевую роль, поскольку крупное геологическое образование, известное как Юкатанская платформа, состоит из карбонатных и растворимых пород – в частности известняка, доломита и эвапоритов.

Чтобы проверить, насколько важную роль в запуске процесса массового вымирания сыграла геология региона, Кайхо и Ошима провели компьютерное моделирование, которое учитывало, точку падения астероида, а также количество аэрозолей и сажи, образовавшихся в результате столкновения. В конечном счете, они пришли к выводу, что объем выбросов был достаточен для глобальной перемены климата со всеми вытекающими.

Подводим итоги

Богатая серой и углеродами геология полуострова Юкатан, не характерна для большей части земной поверхности. Ученые пишут:

В своей работе мы демонстрируем, что вероятность значительного глобального похолодания, массового вымирания и последующего появления млекопитающих в результате столкновения астероида с поверхностью Земли была довольно низкой. Столь значительные последствия могли иметь место, только в случае падения астероида в богатых углеводородами районах, которые занимают примерно 13% поверхности Земли. Поэтому, именно точка столкновения с Chicxulub определила историю жизни на Земле.

Карта опасных для падения астероида мест на Земле
Массовое вымирание могло произойти только в случае падения астероида (диаметром 9 км) в оранжевых областях.
Kunio Kaiho

В принципе, Кайхо и Ошима установили, что на 87% земной поверхности достаточный для глобального похолодания объем сульфатных аэрозолей и сажи не мог быть сформирован. Поэтому, если бы астероид Chicxulub столкнулся с Землей практически в любой другой точке, динозавры и большинство животных в мире, вероятно, выжили бы, и, как следствие, макроэволюция млекопитающих, вероятно, не состоялась бы.

Очень вероятно, что современные гоминиды обязаны своим существованием тому, что астероид Chicxulub приземлился там, где он приземлился. И, хоть это и стоило жизни большей части фауны мелового периода / палеогена, древние млекопитающие получили свой шанс и смогли им воспользоваться. Данное исследование имеет огромное значение, расширяет наше понимание того, как астероиды могут повлиять на климатологическую и биологическую эволюцию.

Эта работа также важна, если речь идет о прогнозировании будущих столкновений в разрезе того, как они повлияют на нашу планету. В то время как падение астероида в богатом серой и углеродом геологическом регионе, может привести к еще одному массовому вымиранию, последствия от удара в любом другом месте могут оказаться не столь трагическими. Тем не менее, это не должно мешать нам работать над технологиями, способными полностью устранить подобного рода угрозы!

Оригинал статьи: Dinosaur Killing Asteroid hit Earth in Exactly the Wrong Spot (Matt Williams)
Обсуждаемое исследование: https://www.nature.com/articles/s41598-017-14199-x.epdf