Жизнь вернулась в кратер Чиксулуб почти сразу после падения астероида

Чиксулуб
Радарная топографическая съёмка показывает наличие кратера диаметром 180 км
Характеристики
Диаметр180 ± 1 км
Название
ЭпонимЧиксулуб Пуэрто[d]
Расположение
21°24′ с. ш. 89°31′ з. д.HGЯO
Страна
  • Мексика Мексика
Чиксулуб
Аудио, фото и видео на Викискладе

(на языке майя:
Чикшулу́б
,
Chicxulub
, [tʃikʃu’lub] — «демон клещей», название указывает на издревле высокую распространенность паразитиформных клещей в этой местности) — древний ударный кратер диаметром около 180 км[2] и изначальной глубиной до 17—20 км[3], находящийся на полуострове Юкатан, и входящий в список крупнейших кратеров на Земле. Предполагается, что кратер образовался около 65 млн лет назад[4] в конце мелового периода в результате удара астероида диаметром около 10 км. Энергия удара оценивается в 5·1023джоулей или в 100 тератонн в тротиловом эквиваленте[5] (для сравнения, крупнейшее термоядерное устройство имело мощность порядка 0,00005 тератонны, что в 2 миллиона раз меньше).

Открытие кратера

Из-за больших размеров кратера его существование невозможно было определить на глаз. Учёные открыли его только в 1978 году, что произошло совершенно случайно при проведении геофизических исследований на дне Мексиканского залива.

В ходе исследований была обнаружена большая подводная дуга протяжённостью около 70 км, имеющая форму полукольца. По данным гравитационного поля учёные нашли продолжение этой дуги на суше, на северо-западе полуострова Юкатан. Сомкнувшись, дуги формируют окружность, диаметр которой составляет приблизительно 180 км.

Ударное происхождение кратера было доказано по гравитационной аномалии внутри кольцеобразной структуры, а также по присутствию горных пород, характерных только для ударно-взрывного породообразования, этот вывод подтвердили также химические исследования грунтов и детальная космическая съёмка местности.

Кратер Хафтон

Космическое вторжение: гигантские кратеры на теле Земли (8 фото)

Девон, Канада

Один из самых крупных кратеров в мире оставил гигантский метеорит, поразивший Землю более 39 миллионов лет назад. Удар был настолько силен, что в этой местности изменились сами условия жизни. Геология и климат Хафтона получили от ученых маркировку «Марсианских игрушек» — примерно такие же условия будут ожидать колонистов на Марсе. В кратере уже построена подготовительная станция, где будут работать будущие исследователи Красной планеты.

Последствия падения метеорита

Подобный удар должен был вызвать цунами высотой 50—100 метров, ушедшие далеко вглубь материков. Прошедшая по поверхности Земли высокотемпературная ударная волна и обратное падение выброшенных в ближний космос (более 100 км) пород, приземлявшихся за тысячи километров от места удара, вызвали лесные пожары по всему миру, в результате которых произошёл выброс большого количества сажи и угарного газа в атмосферу. Поднятые частицы пыли и сажи вызвали изменения климата, подобные ядерной зиме, так что поверхность Земли несколько лет была закрыта от прямых солнечных лучей пылевым облаком. С помощью компьютерного моделирования учёные показали, что в воздух было выброшено около 15 трлн тонн пепла и сажи и днём на Земле было темно, как лунной ночью. В результате нехватки света у растений замедлился[6] или на 1—2 года был ингибирован[7]фотосинтез, что могло привести к уменьшению концентрации кислорода в атмосфере (на время, пока Земля была закрыта от поступления солнечного света). Температура на континентах упала на 28 °C, в океанах — на 11 °C. Исчезновение фитопланктона, важнейшего элемента пищевой цепи в океане, привело к вымиранию зоопланктона и других морских животных[7]. В зависимости от времени пребывания в стратосфере сульфатных аэрозолей, глобальная годовая средняя температура приземного воздуха была ниже 3 °C до 16 лет, уменьшившись на 26 °C[8].

Кроме того, падение метеорита, как предполагается, вызвало мощную сейсмическую волну, несколько раз обогнувшую земной шар и вызвавшую излияния лавы в противоположной точке поверхности Земли (Деканские траппы).

По результатам подводного бурения, проведённого в 2020 году в центральной части кратера Чиксулуб, выяснилось, что залегающий между толщей суевита (en:Suevite) или импактной брекчии и вышележащим палеоценовым пелагическим известняком 76-сантиметровый переходный слой, включая верхнюю часть со следами ползания и рытья (en:Trace fossil), сформировался менее, чем за 6 лет после падения астероида[9].

Самые большие кратеры на Земле

Прежде чем мы выясним, где находится самый большой кратер на Земле, нам надо разобраться в механизме их возникновения. Ведь с момента падения больших метеоритов прошли сотни лет, и многие кратеры открывают только сейчас по круглым очертаниям ландшафта со спутников или анализируя состав минералов на месте падения. Искать кратеры помогают также народные сказания — например, история кратера Вульф-Крик в Австралии оставалась в памяти аборигенов, хотя с момента падения прошли тысячи лет.

Механизм образования кратера

Главный момент — кратеры в сотни раз больше метеоритов, оставивших их. Все дело в том, что падение космического тела на громадной скорости высвобождает колоссальную энергию — самые массивные, плотные и быстрые метеориты, падавшие на Землю, в сотни раз мощнее самой сильной ядерной бомбы. Ударная волна создает давление в миллионы атмосфер, а температура в эпицентре контакта выше чем на поверхности Солнца — 15.000° С! От такого накала породы моментально испаряются и превращаются в плазму, которая взрывается и разносит остатки метеорита и разрушенных пород на сотни километров.

В горячей кузнице кратера расплавленные скалы ведут себя как жидкости — в центре удара образуется небольшая горка (вроде той, которая поднимается на воде во время падения капли), и даже если метеорит ударил под острым углом, очертание кратера будет неизменно круглым. А давление порождает особые породы — импактиты (от англ. “impact” — отпечаток, удар). Они очень плотные, содержат в себе метеоритное железо, иридий и золото, и часто принимают кристаллические и стеклянные формы. Африканские импактные алмазы, которые могут разрезать обычные бриллианты, тоже являются плодом гигантского метеоритного удара.

Импактные породы

По этим следам ученые и ищут кратеры. И когда некоторые видны и не специалисту, то другие становятся сенсациями — люди веками живут в чашах кратеров и не догадываются об этом!

Шестой в мире по размеру кратер спрятался на юге Австралии — образовавшись 590 миллионов лет назад, он раскинулся на 45 километров в стороны. Во времена падения месиность была мелким, теплым морем, населенным примитивными моллюсками и членистоногими — удар метеорита раскидал их останки с осадочными породами на сотни километров вокруг. Годы сгладили очертания кратера, но его хорошо видно на спутниковых снимках.

Сейчас Аркаман выглядит не так грозно, как его меньшие братья, да значительную его часть занимает одноименное сезонное озеро, которое пересыхает в жару. Но 590 миллионов лет назад падение метеорита потрясло всю планету. Диаметр космического путешественника составлял 4 км, и состоял он с хондрита — метеоритного родственника земного гранита. Ударившись оземь со скоростью 25 км/сек, Аркаманский метеорит взорвался с силой в 5200 гигатонн, что сопоставимо разве со всем ядерным арсеналом мира. Гром громкостью в 110дБ, причиняющий боль в ушах и повреждающий слух, донесся даже за 300 километров от места падения, а шквал ветра силой в 357 м/с мог бы сдуть даже небоскребы!

Кратер Маникуаган в провинции Квебек Канады — один из наиболее четких и красивых кратеров-гигантов на планете. Расстояние от его центров до внешних краев составляет 50 километров, а внутри чаши кратера разлилось кольцевое озеро Маникуаган, окружающее центральный остров. Астероид, создавший кратер, был 5 километров в обхвате, и влетел в доисторическую Канаду 215 миллионов лет назад, во времена Триасового периода. Так как мощность удара Маникуаганского метеорита равнялась 7 тератоннам, его долго рассматривали как причину массового вымирания животных того периода.

А еще у кратера Маникуагана есть братья по всей Земле — астрономы считают, что в тот год прошел целый метеоритный дождь. Возможными “одногодками” являются Оболонский кратер в Украине, Ред Винг в Северной Дакоте и кратер Святого Мартина — в канадской Матобе. Они цепочкой идут друг за другом по планете — возможно, их породил один и тот же громадный астероид, расколовшийся на части, или целая их стая. Однако выяснить это достоверно пока невозможно.

Кратер Маникуаган

Попигайский кратер — это самый большой след удара метеорита на территории современной России, расположенный на севере Сибири. Его диаметр составляет около 100 километров, и в нем даже живут люди — поселок Попигай, с населением около 340 человек, расположен в 30 километрах от центра кратера. Оставил такой большой отпечаток 8-километровый хондритный метеорит, упавший на территорию Евразии 37 миллионов лет назад.

Удар астероида придал кратеру особую ценность — залежи графита под поверхностью превратились в импактные алмазы в радиусе 13,6 километра от места падения. Они очень мелкие — до 1 см диаметром — и потому не пригодны в ювелирном деле. Но их необычная прочность весьма полезна в промышленности и науке, поскольку “метеоритные” алмазы прочнее даже самых крепких синтетических. А еще в Попигая, как и в Маникуаганского кратера, тоже есть родственники, следы от метеоритной бомбардировки. Считается, что эти метеориты привели к глобальному похолоданию, благодаря которому стали доминировать крупные и сложные млекопитающие — предки современных собак, львов, слонов и лошадей.

Кратер Попигай

Кратер Чиксулуб, находящийся на северо-западе Южной Америки, имеет зловещее название — “демон клещей” в переводе с языка майя. И хотя кратер называется так из-за паразитов, которые издревле кишат в прибрежных лесах, это имя сполна отражает его историю. Считается, что именно Чиксулубский метеорит привел к массовому вымиранию динозавров 66 миллионов лет назад.

След от удара впечатляет — диаметр кратера 180 километров, он распространяется на сушу и море, а максимальная глубина достигает 20 километров! Сила взрыва метеорита составила 100 тысяч мегатонн; “Царь-Бомба”, самый мощный термоядерный заряд в мире, способен дать всего десятую часть процента всей энергии Чиксулубского метеорита. От такого удара на обратной стороне Земли поднялись фонтаны лавы, 200 тысяч кубических километров горной породы было выброшено в воздух, а леса воспылали от раскаленного ветра.

Землетрясения, цунами, извержения вулканов — последствия удара, создавшего Чиксулубский кратер, надолго изменили климат Земли. К слову, метеорит, который все это натворил, принадлежит к семейству астероидов Баптистины. Эта группа часто пересекает орбиту нашей планеты — среди других следов семейства отмечают кратер Тихо на Луне. Это все, разумеется, лишь теории: точно обвинить астероиды в гибели динозавров можно лишь тогда, когда космический аппараты привезут пробы их грунта.

Кратер Чиксулуб в представлении художника

Интересный факт — кратерная природа круглого бассейна Чиксулуба была обнаружена не в научных исследованиях. Симметрические кольца на континенте и океаническом дне, равно как импактные уплотнения, заметили нефтеискатели.

Канаде определенно повезло на кратеры — Садбери, второй по величине кратер в мире с обхватом 250 километров, находится в канадской провинции Онтарио. Падение произошло еще Палеопротеозойскую эру, 1,849 миллиарда лет назад — с тех пор очертания кратера сгладились, и он стал напоминать громадную долину длиной в 62 километра, 30 км шириной и 15 километров вглубь. Вырыл такую воронку достойный астероид — по современным оценкам, его радиус составлял 7,5 километров.

Удар метеорита Садбери пробил земную кору до самой мантии, а большие куски скал находили в радиусе 800 километров — всего обломки рассеялись на площади 1600000 км2. Но этот большой взрыв обогатил Канаду. Сотни миллионов лет назад воронку кратера заполнила магма, богатая на такие тяжелые элементы как золото, никель, медь, палладий и платину — и теперь бассейн Садбери принадлежит к крупнейшим горнодобывающим районам мира. А богатый минеральный состав почвы стимулирует рост растений; достичь сельскохозяйственных высот мешает только холодный климат.

Кратер Садбери и остаточное озеро (сверху справа)

Самый большой кратер на Земле — это кратер Вредефорт в Южно-Африканской Республике. Его диаметр достигает 300 километров, а размер метеорита, создавшего кратер, оценивается под 20 км. Это не только самый крупный, но и второй по возрасту кратер — взрыв метеорита произошел 2,023 миллиарда лет назад. Старше только кратер Суавъярви на территории России, возрастом в 2,3 миллиарда лет.

Кратер Вредефорт настолько большой, что в нем могут вместиться несколько карликовых европейских стран. В нем есть несколько концентрических колец, которые остаются только от исключительно сильных столкновений, и редко сохраняются на Земле из-за движения тектонических плит и эрозии. Удачное месторасположение помогло Вредефорту сохраниться — особенно хорошо видна центральная впадина от удара. Как и в других метеоритных кратерах, там можно найти ценные ископаемые, в частности золото. Однако пока что в кратере преобладают фермеры — центром общины выступает городок Вредефорт, притулившийся к центру кратера.

Кратер Вредефорт

Теоретически, существуют кратеры и побольше — под льдами Антарктиды прячется 540-километровая воронка от удара астероида; Карибское море и многие другие водные объекты могли также быть созданы метеоритами. Однако точно это станет известно лишь в будущем, с разработкой новых технологий сканирования глубин почвы и погружений под воду — в большинстве своем, именно шахтеры и нефтяники открывали кратеры древности. Так что будем следить и за добытчиками, и за учеными.

Похожие статьи

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Просмотров записи: 20831

Запись опубликована: 13.06.2016 Автор: Виталий Патинскас

Научные исследования

Приблизительное совпадение по времени столкновения с массовым вымиранием на границе (англ.)русск. мезозоя и кайнозоя позволило предположить физику Луису Альваресу и его сыну геологу Уолтеру Альваресу, что именно это событие вызвало гибель динозавров. Одним из главных свидетельств метеоритной гипотезы является тонкий слой глины, повсеместно соответствующий границе геологических периодов. В конце 1970-х Альваресы и коллеги опубликовали работу[10], свидетельствующую об аномальной концентрации иридия в этом слое, в 15 раз превышающей номинальную. Предполагается, что этот иридий имеет внеземное происхождение. В статье 1980 года они привели измерения концентраций иридия в Италии, Дании и Новой Зеландии, превышающих номинальную в 30, 160 и 20 раз соответственно. Кроме того, в этой статье уточнены возможные параметры астероида и последствия его столкновения с Землёй[11][12].

Кроме того, в пограничном слое найдены частицы ударно-преобразованного кварца[en] и тектитного стекла[13] (которое формируется только при астероидных ударах и ядерных взрывах[14]), а также обломки горных пород, наибольшее содержание которых на мел-палеогеновой границе обнаружено в районе Карибского бассейна (как раз там, где находится полуостров Юкатан)[15].

Гипотеза Альваресов получила поддержку части научного сообщества, но в течение 30 лет выдвигалось много альтернативных (подробнее см. в статье Мел-палеогеновое вымирание)[16][17]

К началу 2010-х годов было получены и другие доказательства, в том числе, результаты компьютерного моделирования показали, что такие падения имели долговременные катастрофические последствия для биосферы. После этого данная гипотеза стала преобладающей[18].

Чиксулуб

Космическое вторжение: гигантские кратеры на теле Земли (8 фото)

Мексика

Около 65 миллионов лет назад астероид размером с небольшой мегаполис прошел атмосферу и ударил в нашу планету с силой в 100 миллионов мегатонн тротила (что, между прочим, ровно в два миллиона раз мощнее самой современной техногенной бомбы). Взрыв спровоцировал землетрясения, извержения вулканов, мегацунами и глобальные огненные штормы. Землю покрыли облака пыли, блокировавшие солнечный свет в течение многих лет: начался Ледниковый период, ушли в прошлое величественные динозавры.

Примечания

  1. Nicholas M. Short.
    Crater Morphology; Some Major Impact Structures (англ.).
    The Remote Sensing Tutorial
    . Federation of American Scientists (2005). Проверено 15 сентября 2013.
  2. Kring, David A. «The dimensions of the Chicxulub impact crater and impact melt sheet.» // Journal of Geophysical Research: Planets (1991—2012) 100.E8 (1995): 16979-16986. doi:10.1029/95JE01768: «the Chicxulub impact crater is inferred to be ∼180 km in diameter and to contain a ∼3 to 7 km thick melt sheet and breccia»
  3. Sharpton, V. L., Burke, K., Camargo-Zanoguera, A., Hall, S. A., Lee, D. S., Marin, L. E., … & Urrutia-Fucugauchi, J. (1993). Chicxulub multiring impact basin: Size and other characteristics derived from gravity analysis. // Science, 261.5128 (1993), pp. 1564—1567: «the Chicxulub-forming impact event excavated to a depth of ~17 to 20 km deep.»
  4. Dinosaur extinction: Scientists estimate ‘most accurate’ date. bbc.com (8 February 2013).
  5. Timothy J. Bralower, Charles K. Paull and R. Mark Leckie.
    The Cretaceous-Tertiary boundary cocktail: Chicxulub impact triggers margin collapse and extensive sediment gravity flows // Geology. — 1998. — Vol. 26. — P. 331–334. — DOI:10.1130/0091-7613(1998)026<0331:TCTBCC>2.3.CO;2. Архивировано 28 ноября 2007 года.
  6. Kevin O. Pope, Kevin H. Baines, Adriana C. Ocampo, Boris A. Ivanov.
    Energy, volatile production, and climatic effects of the Chicxulub Cretaceous/Tertiary impact (англ.) // Journal of Geophysical Research[en]. — 1997. — Vol. 102, no. E9. — P. 21645–21664. — ISSN 0148-0227. — DOI:10.1029/97JE01743. — PMID 11541145.
  7. 12Charles G. Bardeen
    et al. On transient climate change at the Cretaceous−Paleogene boundary due to atmospheric soot injections, July 17, 2017 (received for review May 30, 2017)
  8. Julia Brugger
    et al. Baby, it’s cold outside: Climate model simulations of the effects of the asteroid impact at the end of the Cretaceous // Geophysical Research Letters. Volume 44, Issue 1 16 January 2017 Pages 419–427, 13 January 2017
  9. Жизнь вернулась в кратер Чиксулуб почти сразу после падения астероида
  10. Alvarez W., Alvarez L.W., Asaro F., Michel H.V.
    Anomalous iridium levels at the Cretaceous/Tertiary boundary at Gubbio, Italy: Negative results of tests for a supernova origin // Cretaceous/Tertiary Boundary Events Symposium, ed. Christensen, W.K., and Birkelund, T.. — University of Copenhagen, 1979. — Vol. 2. — P. 69.
  11. Alvarez L.W., Alvarez W., Asaro F., Michel H. V.
    Extraterrestrial Cause for the Cretaceous-Tertiary Extinction // Science, New Series. — American Association for the Advancement of Science, 1980. — Vol. 208. — P. 1095—1108. — DOI:10.1126/science.208.4448.1095. — PMID 17783054. (англ.)
  12. Луис В. Альварес, Уолтер Альварес, Франк Осаро, Элен В. Мичел.
    Внеземная причина вымирания в меловом и третичном периодах. Экспериментальные результаты и теоретическая интерпретация (рус.) // Science. — 1980. — Т. 208, № 4448. — С. 1095-1108. — ISSN 0036-8075.
  13. Hildebrand, Alan R.; Penfield, Glen T.; Kring, David A.; Pilkington, Mark; Zanoguera, Antonio Camargo; Jacobsen, Stein B.; Boynton, William V.
    Chicxulub Crater: A possible Cretaceous/Tertiary boundary impact crater on the Yucatán Peninsula, Mexico (англ.) // Geology[en]. — 1991. — Vol. 19, no. 9. — P. 867-871. — ISSN 0091-7613. — DOI:10.1130/0091-7613(1991)019<0867:CCAPCT>2.3.CO;2.
  14. Bates, Robin; Chesmar, Terri; Baniewicz, Rich.
    The Dinosaurs! Episode 4: «Death of the Dinosaur» (англ.). Internet Movie Database (1992). — Moras, Florentine. Interview. Проверено 20 июля 2014.
  15. Bates, Robin; Chesmar, Terri; Baniewicz, Rich.
    The Dinosaurs! Episode 4: «Death of the Dinosaur» (англ.). Internet Movie Database (1992). — Hildebrand, Alan. Interview. — «Similar deposits of rubble occur all across the southern coast of North America […] indicate that something extraordinary happened here.». Проверено 20 июля 2014.
  16. The Chicxulub debate (англ.). Department of Geosciences
    . Принстонский университет. Проверено 20 июля 2014. Архивировано 15 сентября 2013 года.
  17. Джеффри Клугер (Time): Возможно, динозавры вымерли не из-за астероида | 2009-05-29
  18. Peter Schulte et al. The Chicxulub Asteroid Impact and Mass Extinction at the Cretaceous-Paleogene Boundary, Science, 05 Mar 2010: Vol. 327, Issue 5970, pp. 1214-1218. doi: 10.1126/science.1177265

Глобальное похолодание на планете

Ударная волна обошла вокруг всей Земли несколько раз. Обладая высокой температурой, она вызывала сильнейшие лесные пожары. В разных регионах планеты активизировался вулканизм и другие тектонические процессы. Многочисленные извержения вулканов и горение больших лесных массивов привели к тому, что в атмосферу попало огромное количество газов, пыли, пепла и сажи. Сложно себе это представить, но поднятые частицы вызвали процесс вулканической зимы. Он заключается в том, что большая часть солнечной энергии отражается атмосферой, вследствие чего наступает глобальное похолодание.

Подобные климатические изменения наряду с другими тяжелейшими последствиями удара оказали губительное влияние на живой мир планеты. Растениям не хватало света для фотосинтеза, что привело к снижению кислорода в атмосфере. Исчезновение огромной части растительного покрова Земли привело к гибели животных, которым не хватало пищи. Именно эти события привели к полнейшему вымиранию динозавров.

Кратер Бэрринджер, Аризона, США

Этот кратер еще называют «Каньон Дьявола». Около 49 тысяч лет назад огромный железоникелевый метеорит 150 футов в поперечнике, весом в несколько сотен тысяч тонн, движущийся со скоростью в 40 000 км в час, упал на нашу планету. В результате этого образовался громадный кратер диаметром 1,2 км. Этот кратер считается одним из наиболее сохранившихся.

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: