Космос. Все о звёздах, планетах, космических странниках

Абрамова Оксана Викторовна

Лишь на Луне, где внутренняя активность минимальна, крупные кольцевые структуры и масконы под ними могут сохраняться столь длительное время.

^{Галактика Млечный Путь, вид сбоку}

Состояние кратера и маскона на Земле Уилкса, сведения о геологической истории восточной части Антарктиды свидетельствуют о том, что этот гигантский кратер возник около 250 миллионов лет назад. И хоть удар космического «убийцы» пришёлся на безжизненные районы, последствия взрыва привели к гибели почти всего живого на Земле. Все протекало по уже известному нам сценарию, только в масштабе гораздо большем, чем во время мелпалеогеновой катастрофы. Выброшенные

в воздух колоссальные массы продуктов взрыва и водяных паров, последовавшие мощнейшие вулканические извержения, излияние потоков лавы, лесные пожары — все это резко изменило химический состав атмосферы, сделало её малопрозрачной для солнечных лучей. Ядовитые дожди отравили водные бассейны, растительный покров планеты. На много лет на Земле наступила непрерывная зима. Абсолютное большинство видов животных и растений не смогло приспособиться к изменившимся условиям. Началось великое массовое пермско-триасовое вымирание, длившееся не одно тысячелетие. Итогом катастрофы стало уничтожение 90% обитателей моря и 70% позвоночных на суше.

В команде, обнаружившей и исследующей кратер Земли Уилкса, работают ученые NASA и университетов США, специалисты из России и Южной Кореи. Учёные считают, что катастрофа произошла, когда земная суша была единым континентом, названным Пангея. Удар был так силён, что активизировал геологические процессы в глобальном масштабе. Специалисты обратили внимание, что крупнейшие за последние 300 миллионов лет площадные излияния лавы на полуострове Индостан и в Сибири по времени примерно совпадают с двумя наиболее известными катастрофическими космическими ударами.

Ближайшее к нам по времени массовое вымирание было всего 10–11 тысяч лет тому назад, т.е. произошло в четвертичный период, так сказать, на глазах первобытных людей. О нем мы ещё расскажем в связи с гибелью легендарной страны Атлантиды. За очень короткое время этого вымирания исчезла значительная часть родов и видов, по преимуществу наиболее крупных млекопитающих. Обычно говорят о вымерших гигантах Евразии — мамонтах. Но наряду с ними там же вымерли саблезубые тигры и шерстистые носороги, не стало мастодонтов и гигантских ленивцев в Америке, крупных сумчатых животных в Австралии, исчез гигантский лемур на Мадагаскаре и др. В то же время в морских отложениях это вымирание почти не прослеживается. И всё-таки изменение животного мира на суше оказалось настолько значительным, что специалисты назвали его «великой органической революцией».

Существует ли закономерная периодичность в геологических и биологических событиях? Цикличность некоторых процессов в истории Земли геологи установили довольно давно. Так удалось проследить климатические изменения в масштабе планеты с периодами 3, 11 и 22, 90–100 лет. Периодичность изменений климата находит своё отражение в ритмичном строении слоев осадочных пород в земной коре. Эта периодичность связана с циклами изменения активности Солнца.

Циклы изменений климата длительностью 19, 24, A3 и 100 тыс. лет, по теории М. Миланковича, могут быть связаны с изменениями ориентации в пространстве земной оси и вариациями орбитального движения Земли вокруг Солнца. Некоторые учёные полагают, что самые большие циклы в эволюции Земли и её биосфере длительностью в десятки и сотни миллионов лет имеют галактическую природу. Если брать во внимание четыре массовые вымирания, то никакой периодичности не прослеживается. Если же учитывать и малые вымирания, можно усмотреть их некоторую цикличность. Уже давно выдвигалось предположение, что массовые вымирания повторяются с периодом около 30 млн. лет.

^{Пыль и газ в туманности Карина. Снимок телескопа «Хаббл»}

Чередование периодов, когда Солнечная система то погружается на миллионы лет в спиральные ветви Галактики, изобилующие звёздами и межзвёздной материей, то попадает в области, гораздо менее наполненные веществом, не может не сказаться на характере взаимодействия Земли и космоса. По-разному в эти периоды должен происходить обмен веществом и энергией между космосом и сферами планеты: магнитной, воздушной, водной и каменной. Положение Солнечной системы в той или иной части Галактики оказывает влияние на интенсивность и состав идущих от звёзд первичных космических лучей, на напряжённость магнитного поля. Солнце и его ансамбль испытывают «гравитационные удары» при тесном сближении

со звёздами и плотными пылевыми облаками. Такие «встряски», по-видимому, не проходят бесследно для процессов в ядре и мантии Земли. Они сказываются на «поведении» литосферных плит, движение которых становится интенсивнее. А это, как мы знаем, приводит к активному горообразованию, землетрясениям, к усилению вулканической деятельности. Влияние Галактики определяет также периодичность глобальной трансгрессии и регрессии (чередование наступлений и отступлений океана), изменяет состав атмосферы и гидросферы. Всё это может настолько ухудшить условия обитания живых организмов, что наступит период массового вымирания.

В 1954 г. профессор МГУ П.П. Паренаго установил, что Солнечная система в течение галактического года перемещается не только в плоскости Галактики, но и поперек её. Солнце со своей свитой оказывается то «выше» галактической плоскости, то «подныривает» под неё. Такие волнообразные колебания следуют одно за другим с периодом около 85 миллионов лет. Геологи, заинтересовавшиеся этим открытием, предположили, что именно поэтому каждые 38–45 млн. лет из-за пересечения Солнечной системой плоскости Млечного Пути и наступают эпохи наиболее активного горообразования.

Л. Альварес и его сотрудники опубликовали свою гипотезу о космической причине мелпалеогенового великого вымирания в 1980 г. Спустя четыре года вышла в свет работа Д. Раупа и Дж. Сепкоски, в которой импактные события предлагались в качестве причины всех массовых вымираний. Они считали общей первопричиной биотических кризисов, повторяющихся, по их данным, с периодом около 26 млн. лет, кометные ливни. «Впрыскивание» комет из облака Оорта авторы объясняли повторяющимся прохождением Солнечной системы через плоскость Галактики либо тяготением Немезиды — гипотетической звезды-спутника Солнца.

По расчётам московских учёных С.С. Григоряна, В.В. Адушкина и И.В. Немчинова, ледяные ядра большинства комет, не достигая земной поверхности, взрываются в воздухе. Порождённая взрывом ударная волна со всей силой обрушивается на поверхность Земли, вызывая гигантские разрушения. В отличие от астероидов встреча Земли со снежно-ледяной кометой не порождает взрывной кратер? (На Луне и других твёрдых телах, лишённых атмосферы, взрыв кометы оставит кратер на поверхности.) Кометная бомбардировка поднимает в земную атмосферу массу рассеянного вещества, экранирующего значительную часть солнечных лучей. Воздействие кометных ливней со временем могло приводить к значительному снижению температуры и распространению покровного оледенения на значительной части Земли. В особенности если кометная бомбардировка приходилась на полярные области, где возникавший ледниковый покров не успевал растаять в промежуток до следующего кометного ливня.

Сопоставление и анализ астрономических и геологических данных позволяет сделать важный вывод: временам наиболее интенсивных кометных бомбардировок соответствуют границы геологических периодов, а менее интенсивным бомбардировкам — границы эпох этих периодов.

В книге «Угроза с неба: рок или случайность?» (под редакцией академика А.А. Боярчука) сопоставлены наличие, размер и возраст астроблем с границами периодов и эпох геохронологической шкалы.

Оказалось, что начала абсолютного большинства геологических периодов и эпох совпадают со временем образования импактных кратеров поперечником более 20 км. Такой кратер мог образоваться в результате удара астероида поперечником 1,5 км со скоростью около 20 км/с. Это не значит, конечно, что всякий подобный удар становился причиной смены геологических эпох и периодов, но в некоторых случаях причинная связь может считаться установленной достаточно надёжно. Ещё предстоит выяснить, кометная или астероидная бомбардировка Земли играли в этом большую роль. Однако так или иначе, это были взрывные удары космических тел.

В середине 1980-х г. известные зарубежные специалисты Д. Мак-Ларен и Л.М. Ван-Валлен в своих работах сопоставили эпохи глобальных вымираний животных организмов с выявленными пиками содержания иридия в геологических отложениях. Во многих случаях учёные независимо друг от друга выявили совпадение этих явлений во времени. Массовые вымирания особенно возрастали в тех случаях, когда в период кометных ливней, продолжающихся миллионы лет, на Землю падали один или несколько очень крупных астероидов. Падение каждого достаточно крупного астероида вызывало пиковый рост вымираний. Если астероид имел меньшие размеры, то спровоцированные его падением вулканизм, климатические изменения и массовые вымирания проявлялись с наибольшей силой только в районе катастрофы.