Космос. Все о звёздах, планетах, космических странниках
Шрифт:
То есть при образовании не самого большого ударно-взрывного кратера диаметром 70 км выделяется разрушительная энергия, в 10 000 раз большая, чем при самом катастрофичном в истории вулканическом извержении.
Как видим, по энергетике импактные явления вне конкуренции. Причём при импактном событии выделение энергии происходит за считанные секунды или даже за их малые доли, а вулканическое извержение может продолжаться от нескольких минут до многих часов, поэтому и результаты этих грозных явлений природы несравнимы.
Как протекает импактное событие?
Если в момент контакта скорость «ударника» более 5 км/с, он потеряет её, зарывшись в грунт, и большая часть кинетической энергии мгновенно превратится в тепловую и механическую. При скорости более 1 5 км/с в пар превратится не только вещество «ударника», но
В момент удара и торможения сначала возникает ударная волна сжатия в земных породах и в веществе «ударника». За миллиардные доли секунды сила сжатия достигает поистине фантастических величин — сотен гигапаскалей. Это приводит к мгновенному разогреву контактирующего вещества до десятков тысяч градусов. Максимум через несколько секунд после удара и сжатия наступает разрежение.
Происходящее образно описывает Л.П. Хрянина: «От точки взрыва распространяется ударная волна, имеющая шаровидный фронт. Наверху породы сначала вспучиваются, потом появляются яркие языки плазмы. Затем кровля этого «пузыря» раскрывается во все стороны подобно распускающемуся цветку, и тонкие края её падают на землю в перевёрнутом положении. Эта перевёрнутая складка на валу — один из признаков метеоритных кратеров.
Взрыв выбрасывает вверх массу обломков, которые в дальнейшем обрушатся как на дно образовавшегося кратера, так и за его пределы».
Такая последовательность событий связана с тем, что в самом центре, где развивается многотысячная температура, происходит мгновенное испарение вещества и разлёт образующихся газов — т.е. взрыв. Несколько дальше от центра возникает зона плавления вещества земных пород и «ударника» с температурой более 1500 °С, вне её образуется зона механического воздействия — дробления, метаморфизма горных пород. И все это взрывной волной разбрасывается вокруг со скоростью несколько километров в секунду. Раскалённый огненный шар расширяется до тех пор, пока давление внутри него не сравняется с давлением окружающего воздуха. Из-за высокой температуры шар устремляется вверх. При этом он начнёт «выворачиваться наизнанку» и превратится в грибообразное облако, как при ядерном взрыве. При соответствующем размере и скорости «ударника» облако пара вместе с подхваченными им кусками пород и взвесью достигнет стратосферы, где и рассеется. В процессе взрыва могут образоваться и разнестись на огромные расстояния застывшие после расплава стекловидные камешки и шарики — тектиты и микротектиты.
После скоротечного образования кратера формирование астроблемы не заканчивается. Идет кристаллизация расплавленных пород, обрушение краёв кратера, под действием водных потоков и ветра происходит деформация поверхности, перемешивание образовавшихся пород — импактитов. В некоторых случаях импактное событие может спровоцировать землетрясение, подъём и вторжение (интрузию) магмы в образовавшиеся при взрыве трещины в подстилающих породах, вулканические извержения. Но все эти процессы уже длятся многие тысячи и миллионы лет.
Если учесть все обнаруженные астроблемы на достаточно хорошо изученной территории Северной Америки и Европы и считать, что весь земной шар подвергался космической
Падения крупных астероидов случаются, вероятно, значительно чаще кометных ливней. Причём выпадают они, судя по обследованным взрывным кратерам, не группами, а поодиночке и с разными интервалами.
Крупнейшие астроблемы планеты
В последнее время российская ученая Л.П. Хрянина и канадский исследователь Д. Мак-Ларен независимо пришли к убеждению, что длительное массовое вымирание в миоцене и в начале плиоцена (на эти две эпохи делится неогеновый период), как и наступление очередного великого оледенения, вызвано падением астероида в Антарктике, в прибрежной зоне Южного океана. Астероид был так велик, что вызвал страшной силы взрыв с образованием одной из самых крупных «звездных ран» на теле планеты — 500-километрового кратера Баурс.
Эта катастрофа случилась менее 30 млн. лет назад. В то время Антарктида была мало похожа на современный ледяной материк. Трудно поверить, но тогда на этом материке ледники лежали только высоко в горах, а всю её равнинную часть покрывали разнотравье, кустарники и широколиственные леса.
Материковое оледенение началось лишь 22–25 млн. лет назад. С чем связано резкое изменение климата Антарктики?
Более 20 млн. лет назад, в начале миоцена, наряду с развитием материкового оледенения Антарктиды море Росса вдруг лишилось ледникового покрова и фауна испытала мощное развитие. Это удалось установить, анализируя осадки, добытые буровой установкой с борта исследовательского корабля «Гломар Челленджер».
К удивлению учёных, в слоях того времени органические остатки составляли до 40%, а в отдельных случаях и до 90%. Толщина слоя, богатого органикой, и некоторые другие данные свидетельствуют, что период потепления в море Росса длился от одного до полутора миллионов лет. Бурение вскрыло также двадцатиметровый слой брекчии — каменных обломков разных размеров и различного состава, сцементированных более мелкими частицами. Поверхность камней покрыта трещинами с острыми крючковатыми краями. Специалисты, изучавшие эти отложения, назвали их реголитом — за сходство со «спекшимся» лунным грунтом, переработанным метеоритной эрозией.
Характер брекчий и изменённая структура лежащих непосредственно под ними слоев мрамора и гнейса свидетельствует о том, что в далёком прошлом здесь взорвался очень крупный астероид. Результатом взрыва, скорей всего, можно объяснить обнаруженную в отложениях этого периода беспорядочную «мешанину» остатков фауны миоцена и плиоцена, а также раздробленность раковин устриц.
В дальнейшем в прибрежной части материка и в море Росса с помощью сейсмических исследований удалось обнаружить впадину древнего взрывного кратера диаметром около 500 км (!) и глубиной больше 4 км. Определение возраста пород, лежащих на дне ископаемого кратера, показало, что катастрофическое падение астероида произошло 27–30 млн. лет назад. Это грандиозное разрушительное событие отразилось в геологии Антарктики. Тому далёкому времени соответствует размыв пород в Тасмановом море и отложений шельфа всего материка. Вероятно, с этой катастрофой связано и образование пролива Дрейка, разделяющего Антарктиду и Южную Америку.