Падение астероида утопило Землю в кислотных дождях

Авторы нового исследования полагают, что глобальное окисление океана, вызванное кислотными дождями, произошло через несколько дней после того, как массивный астероид врезался в Землю 66 миллионов лет назад, сообщается в ABC Science.

Быстрое повышение кислотности может объяснить, почему живущие на поверхности организмы, такие как аммониты и углеродо-секретирующий планктон, были уничтожены, в то время как некоторые глубоководные жители океана и пресноводные виды, такие как крокодилы, выжили во время одного из самых сложных периодов массового вымирания видов в истории.

Большинство ученых считают, что мел-палеогеновое массовое вымирание, которое уничтожило 75% всех живых организмов на Земле, включая нелетающих динозавров, было вызвано падением 10-километрового астероида на полуострове Юкатан в Мексике.

Однако споры о том, почему большинство видов были уничтожены, тогда как другие выжили, не утихают среди ученых.

Чиксулубский метеорит

В результате падения астероида на полуострове Юкатан образовался 180-километровый кратер. Горные породы на дне этого бассейна богаты ангидритом и серой.

Согласно одной из гипотез, кислотные дожди могли вызвать вымирание видов. Согласно другой, диоксид серы мог оставаться в атмосфере в течение нескольких месяцев, а это слишком долго, чтобы вызвать быстрое окисление.

Но недавно японские исследователи во главе с Сосуке Оно из Института Шиба в Японии изучили состав облака пара, образованного в результате падения астероида.

Их исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, показывает, что в атмосферу было выпущено гораздо больше триоксида серы, чем диоксида.

«Наши эксперименты показывают, что падение Чиксулубского астероида вызвало попадание в атмосферу огромного количества триоксида серы, который, соединившись с парами воды, образовал аэрозольные частицы серной кислоты», – пишут авторы исследования.

Сосуке Оно и другие японские ученые провели эксперимент, в котором использовались лазеры. Ученым удалось столкнуть скалистые породы с образцами ангидрита на скорости от 13 до 25 километров в секунду, что сравнимо со скоростью астероида при ударе о Землю. Результат исследования облака пара с помощью анализа масс-спектрометра (СМК) показал, что выделилось гораздо больше молекул триоксида серы, чем диоксида. Триоксид серы быстро вступает в реакцию с водным паром в атмосфере, образуя аэрозоль серной кислоты.

Эти аэрозольные частицы могли соединиться с более тяжелыми силикатными частицами, выброшенными в атмосферу в результате падения астероида, и упасть на поверхность Земли в течение двух дней, то есть намного быстрее, чем считалось ранее.

Момент истины

Профессор Майк Арчер из Университета Нового Южного Уэльса говорит, что чрезвычайно интенсивные кислотные осадки и резкое окисление морской воды объясняют исчезновение в этот период многих видов, включая аммонитов и углеродо-секретирующий планктон.

«Это решило ряд вопросов, которые всегда меня беспокоили, – говорит Арчер, который не принимал участия в исследовании. – Эта работа показывает, что, как мы и предполагали, астероид действительно мог причинить огромный вред».

Арчер считает, что относительно умеренные темпы вымирания пресноводных видов могут быть связаны с кислотной нейтрализацией, происходившей благодаря минералу ларниту.

«Таким образом, крокодилы и многие другие земноводные организмы смогли выжить благодаря тому, что кислотное воздействие не было таким сильным, как в океане», – говорит Арчер.

Интенсивное окисление также объясняет так называемый расцвет папоротников: ведь их количество резко увеличилось сразу после падения астероида. «Причина кроется в том, что папоротник хорошо переносит воздействие кислоты, – объясняет профессор. – Поэтому в период кислотных дождей у папоротников было больше шансов выжить, чем у многих других растений».