Что произошло, когда астероид, убивший динозавров, столкнулся с Землей?

Что произошло, когда астероид, убивший динозавров, столкнулся с Землей?

Скрытый под водами Мексиканского залива кратер Чиксулуб является местом падения астероида, столкнувшегося с Землей 66 миллионов лет назад. Самым значительным результатом этого катаклизма стало пятое массовое вымирание, которое уничтожило около 80% всех видов животных, включая динозавров.

Но что на самом деле произошло, когда астероид столкнулся с Землей?

Изучая геологию как в Чиксулуб, так и по всему миру, ученые собрали воедино то, что произошло в тот страшный день и в последующие годы.

Еще до падения астероид был готов к разрушению, столкнувшись с Землей под самым разрушительным углом, согласно исследованию 2020 года, опубликованному в журнале Nature Communications. Астероид был около 12 километров в диаметре и двигался со скоростью около 43 000 км/ч, когда создал "шрам" шириной 200 км на поверхности планеты, сказал Шон Гулик, профессор-исследователь из Института геофизики Техасского университета, который возглавил исследование. Что еще более важно, астероид ударил планету под углом около 60 градусов над горизонтом. Этот угол был особенно разрушительным, поскольку в результате удара астероида в атмосферу было выброшено большое количество пыли и аэрозолей.

Гулик указал на доказательства, полученные его коллегами в этом регионе в поддержку моделирования удара под углом, включая асимметричную структуру кратера, расположение выгнутых вверх мантийных пород, уникальные последовательности отложений в кернах, собранных в этом регионе, и, в частности, отсутствие в кернах отдельного типа пород, называемых эвапоритами, таких как галит и гипс.

Команда Гулика подсчитала, что удар испарил бы испарительные породы, отправив в атмосферу 325 гигатонн серы в виде серных аэрозолей, а также 435 гигатонн углекислого газа. 

Кратер Чиксулуб в представлении художника.

Материал, выброшенный в атмосферу, состоял в основном из измельченной породы и капель серной кислоты, которая образовалась из богатых сульфатами морских пород, известных как ангидрит, которые испарились во время удара астероида. Это облако микроскопического материала создало пелену вокруг планеты, уменьшив поступление солнечного тепла и света.

Возникшее в результате этого длительное похолодание радикально изменило климат планеты. Исследование 2016 года, опубликованное в журнале Geophysical Research Letters, показало, что средняя температура в тропиках упала с 27 градусов по Цельсию до 5 градусов по Цельсию. Поскольку поступающий солнечный свет уменьшился, фотосинтез пошел на убыль, и основа пищевой цепи на суше и в океане разрушилась, что привело к гибели динозавров и многих других животных.

Между тем, серная кислота в воздухе привела к образованию смертоносного кислотного дождя, который шел в течение нескольких дней после столкновения, убив бесчисленное количество морских животных, обитающих в верхних частях океанов, а также в озерах и реках.

Удар также вызвал мощные цунами - волны на мелководье, которые распространились по океанам Земли. Первоначальная волна достигла почти 1,5 км в высоту и двигалась со скоростью 143 км/ч, а другие волны достигли огромной высоты, в том числе до 15 м в Атлантическом океане и 4 м в северной части Тихого океана, согласно результатам моделирования. Более того, свидетельства отложения мощных волн сохранились в осадочных породах вокруг Луизианы. 3D сейсмическое исследование геологии под Луизианой выявило длинные, асимметричные мега зыби высотой 16 м, которые указывают на место удара в Персидском заливе.

И пожары бушевали

Раздробленная горная порода и пепел, высыпавшиеся на поверхность после удара, также вызвали серию пожаров. Дополнительный дым и пепел, вероятно, способствовали созданию охлаждающей пелены, еще больше уменьшая количество поступающего солнечного света.

Геологам легко определить время падения астероида при изучении слоев горных пород: в породах по всему миру, относящихся к концу мелового периода 66 миллионов лет назад, есть тонкий слой глины, обогащенной иридием, элементом, редким на Земле, но распространенным среди космических пород, как показало эпохальное исследование 1980 года, опубликованное в журнале Science. Но хотя другие впечатляющие события, включая лесные пожары и цунами, поражают воображение, Гулик считает, что более важным было изменение в атмосфере Земли, где жуткий саван привел к похолоданию, продолжавшемуся более десяти лет.