Космос. Все о звёздах, планетах, космических странниках
Шрифт:
Но главное — столь масштабный взрыв должен был привести к изменению климатических условий.
Какая же экологическая катастрофа должна была последовать за взрывом, создавшим в теле планеты 500-километровую рану! Образование кратера Баурс с испарением колоссальных масс воды и твёрдых пород неизбежно привело к резкому похолоданию. К тому же в тот период истории Земли произошли и другие катастрофические столкновения с астероидами.
Исследования советских учёных показали, что на раннем этапе своего существования («догеологический» период) наша планета пережила самую сильную в её истории атаку со стороны ансамбля так называемых планетезималей. Об этом свидетельствуют следы той бомбардировки, сохранившиеся на «теле» нашей космической соседки — Луны. Полагают, что за первые 600 млн. лет на Земле от ударов космических тел размерами несколько десятков километров могло образоваться 25 бассейнов поперечником около 1000 км и тысячи кратеров диаметром более 100 км. Удары и взрывы вызывали разогрев всего тела Земли,
Поскольку следы тех далёких событий почти полностью стёрты позднейшими геологическими процессами, свои представления о ранней Земле учёные основывают на сравнительном изучении нашей планеты и других небесных тел, поскольку Луна, Меркурий, некоторые спутники планет-гигантов гораздо лучше сохранили следы своего далекого прошлого.
Еще в 1964 г. Р. Дитц выдвинул гипотезу, что самый большой океан планеты — Тихий — представляет собой структуру ударного происхождения. Если это действительно так, то при катастрофическом ударе планета могла лишиться значительной части земной коры. На дне колоссального кратера должны были образоваться радиальные и кольцевые разломы коры, достигавшие мантии. Поскольку давление в мантийных слоях выше, чем в земной коре, магма вытеснялась к поверхности и изливалась в центральной части кратера. Так на месте «ран» могли образоваться своеобразные «пластыри» базальтов. Описанный процесс в наше время можно наблюдать в срединно-океанических хребтах — рифтовых зонах — местах растяжений и разломов в земной коре. По мнению Р. Дитца, эти хребты, в которых образуется новая кора, могут быть способом залечивания ран в земной коре, возникших от ударов наиболее массивных астероидов.
Ясно, что поиск и исследование астроблем на Земле должны быть продолжены, т.к. это имеет не только теоретическое, но и большое практическое значение для определения вероятности космических катастроф в будущем.
Отчего погибли динозавры?
На протяжении многих десятилетий палеонтологи ломали голову в попытках найти объяснение внезапному исчезновению многих видов животных, которое произошло в конце мелового периода истории планеты. Обычно при этом вспоминают о гибели динозавров. На самом деле тогда с лица земли исчезли более сотни видов рептилий, включая летающих ящеров — птеродактилей и предпочитавших водную стихию плезиозавров. А ведь до катастрофы на протяжении почти 150 млн. лет пресмыкающиеся занимали главенствующее положение в животном царстве планеты. На рубеже мелового и палеогенового периодов в океанах погибли почти все виды моллюсков, включая широко распространённых белемнитов и аммонитов, закрученные раковины которых являются украшением многих коллекций окаменелостей. Погиб даже планктон — водные микроорганизмы. Но многие учёные в связи с глобальной катастрофой, случившейся 65 млн. лет назад, вспоминают лишь о гибели гигантов-динозавров. Почему?
Такой стереотип сложился благодаря кино и телевидению, не раз показывавших нам этих животных — действительно крупнейших из когда-либо ходивших по земной поверхности. Мир динозавров (в переводе «ужасные ящеры»), процветавших в мезозойскую эру, был многообразен. Особо выделялся среди хищных динозавров мелового периода тираннозавр (Tyrannosaurus rex) — длина его тела превышала 1 5 м. В мезозойскую эру произошёл расцвет морских рептилий, среди которых до мелового периода дожили ихтиозавры («рыбоящеры»), внешне похожие на дельфинов и достигавшие в длину 12 м. Это были первые живородящие рептилии, все другие, существовавшие до них, откладывали яйца. Ещё один вид водных рептилий — плезиозавры — внешне напоминали некоторые виды динозавров. Те и другие обитатели морей были хищниками.
Известный отечественный исследователь массовых вымираний в истории Земли профессор МГУ
Такое поистине великое вымирание можно объяснить только глобальной катастрофой. Наиболее естественным учёным казалось следующее объяснение: гибель гигантских рептилий наступила из-за начавшегося как раз в это время очередного периода оледенения и связанного с ним резкого снижения температуры. Поскольку пресмыкающиеся ящеры, в отличие от теплокровных млекопитающих, не могут поддерживать постоянную температуру тела, наступившие холода привели их к гибели. Все, казалось бы, логично. Но дело в том, что «кладбища» динозавров находят и в отложениях, которые могли накопиться только в районах с тёплым и влажным климатом. Массовое кладбище с окаменелостями сотен тысяч ископаемых существ обнаружили палеонтологи в американском штате Юта. О сенсационном открытии ученые сообщили в журнале «Nature» 5 мая 2005 г. Множество оригинальных находок и реконструкций древних обитателей Земли теперь можно видеть в экспозиции Музея естествознания Университета Юты.
Некоторые исследователи высказывали предположение, что вымирание динозавров связано с геологическими катастрофами — землетрясениями и вулканическими извержениями, которые привели к климатическим изменениям, гибельным для гигантских пресмыкающихся. Но наука не знает случаев глобальных геологических катастроф такой мощности.
По мнению других учёных, всему виной — конкурентная борьба видов за существование, в ходе которой более «продвинутые» и приспособленные к меняющимся условиям млекопитающие «победили» неповоротливых «отсталых» гигантов. Но до настоящего времени в природе сосуществуют и млекопитающие, и пресмыкающиеся.
Сегодня многие специалисты считают причиной этих глобальных потрясений падение на Землю астероида.
Известный физик лауреат Нобелевской премии Луис Альварес из Калифорнийского университета вместе со своим сыном — геологом Уолтером Альваресом исследовали глинистые отложения тех времён, взятые в районе итальянского городка Губбио. Результат оказался поразительным: содержание иридия в 30 раз превышало его концентрацию в выше и ниже лежавших породах. Иридий постоянно поступает к земной поверхности с метеорным веществом и метеоритами. Но здесь его содержание оказалось аномально высоким. Свою гипотезу о космической природе вымирания динозавров, подкреплённую результатами исследований, Альваресы опубликовали в 1980 г. Ещё до американских исследователей голландские геохимики Я. Смит и И. Хертоген в тех же пограничных слоях мелового и палеогенового возраста в Испании обнаружили повышенное содержание иридия и осмия. Причём в глинах, относящихся к тому же геологическому времени, которые были доставлены из Испании и позднее из Бельгии, иридия оказалось больше уже в сотни раз!
Расчеты учёных позволили представить возможный сценарий катастрофы.
65 млн. лет тому назад в Землю с космической скоростью врезалось небесное тело диаметром около 10–15 километров. Вызванный этим взрыв выбросил в атмосферу «гриб» вещества по массе в 100 раз больший массы упавшего тела. Этого было достаточно, чтобы в стратосфере Земли образовался непрозрачный слой пыли и капелек серной кислоты, который почти перекрыл доступ к поверхности солнечного тепла и света. Планета на несколько месяцев, а может быть, и лет погрузилась в ночную тьму. Взрыв мог привести также к разрушению озонового слоя и к заражению окружающей среды окислами азота. В итоге погибла большая часть растений, служивших пищей для травоядных, которые поэтому также почти все вымерли. Гибельная цепь привела к смерти многих хищников. Мы видим, что вымирание происходило по пищевым цепям. Выжили лишь немногие виды мелких животных — млекопитающих, птиц, червей, насекомых, питавшихся продуктами разложения и друг другом. Именно сохранившиеся млекопитающие вскоре заселили нашу планету.
Чтобы установить место падения астероида, вызвавшего катастрофу, надо было отыскать астроблему подходящего размера и возраста. Учёным со временем как будто удалось это сделать. Оказалось, что несколько кратеров претендуют на роль «спусковых механизмов» великого массового вымирания. Большинство учёных, занимающихся этой проблемой, считают, что кратер подходящего размера и возраста — Чиксулуб. Эта кольцевая структура выявлена в 1990 г. на севере полуострова Юкатан в Мексике вблизи деревни Чиксулуб. Астроблема Чиксулуб в наше время на земной поверхности почти не выделяется. Древний кратер давно укрыт позднейшими отложениями горных пород, а его северная половина к тому же находится под водами Мексиканского залива. Однако с помощью разнообразных, прежде всего космических методов удалось выяснить его структуру и примерные размеры.