Кости, скалы и звезды. Наука о том, когда что произошло

Терни Крис

Одновременно с исследованием траппов Деканского плоскогорья развивалась и другая, альтернативная гипотеза. В 1980 г. группа под руководством отца и сына Луиса и Уолтера Альваресов из Калифорнийского университета попыталась измерить соотношение разных химических элементов в тонкой глинистой границе K-T. Прежде всего их интересовали те, что чаще встречаются в составе метеоритов, чем в земной коре и верхней мантии, например иридий. При сгорании метеорита в земной атмосфере иридий и прочие элементы попадают на поверхность нашей планеты — предположительно с постоянной регулярностью. Таким образом, измерив содержание этих элементов в глинистой прослойке, можно узнать, сколько

времени она откладывалась. Чем ниже концентрация, тем быстрее образовалась прослойка.

Результаты оказались совершенно неожиданными. Вместо небольших вкраплений в глинистом слое концентрация искомых элементов на границе K-T зашкалила далеко за те показатели, которые получились бы в случае периодического высыпания метеоритной пыли. Так, например, по иридию на разных участках наблюдалось 40-330-кратное превышение нормы. Очевидно, метеоритной пылью дело не ограничилось, и требовались другие объяснения.

Единственное приемлемое объяснение группа Альваресов видела в метеоритном воздействии. Метеорит 10±4 км в поперечнике вполне мог оставить то количество иридия, которое было найдено в темной глинистой прослойке K-T. При подобной катастрофе в атмосферу было бы выброшено облако каменной пыли, в 60 раз превышающее массу метеорита. Часть его долгие месяцы, если не годы, висела бы в атмосфере, блокируя солнечные лучи. То есть по воздействию на земной климат этот катаклизм не отличался бы от извержений на Деканском плоскогорье. Однако он повлек бы за собой и другие последствия. Страшный жар уничтожил бы все живое в радиусе 500 км от места падения, а взрывная волна вызвала бы пожары в других областях мира. В результате выброса в атмосферу большого количества углекислого газа начались бы кислотные дожди. Жизнь на Земле оказалась бы под угрозой исчезновения.

Однако выводы калифорнийской группы получились довольно смелыми, учитывая, что место падения Альваресы так и не определили. И как быть с Деканским плоскогорьем?

Исследования на плоскогорье тем временем продолжались. Между напластованиями лавы в ходе раскопок обнаружились остатки динозавров. Видимо, в перерывах между извержениями условия для жизни оставались достаточно сносными. Более позднее аргонно-аргоновое датирование показало, что пик вулканической активности на плоскогорье случился 67 млн лет назад — то есть примерно за 2 млн лет до рубежа K-T. Значит, послужить причиной гибели динозавров вулканические извержения в Индии не могли.

После доклада группы Альвареса все бросились искать место предполагаемого падения метеорита. Метеорит согласно гипотезе насчитывал около 10 км в поперечнике. Объект такого размера при столкновении с Землей должен оставить кратер диаметром почти 200 км. Однако в начале 1980-х подходящих кандидатур на эту роль не находилось. Если совсем начистоту, даже близко ничего похожего не было. Кратер такого диаметра намного опередил бы по размерам другие имеющиеся на Земли следы ударов. Два самых известных кратера, подходящих по времени падения, сильно уступали этому гипотетическому: кратер Мэнсон в штате Айова насчитывал лишь 35 км в диаметре, а Карский кратер в российской части Арктики — 65 км. И все же именно они стали главными кандидатурами, хоть и не дотягивали по размерам.

Предыдущие попытки датировать кратер Мэйсон калиево-аргоновым методом определили его возраст как 70 млн лет, а возраст Карского кратера — 60 млн. Цифры были достаточно приблизительными, поэтому сказать наверняка, совпадают ли они по времени с рубежом K-T, не представлялось возможным. К концу 1980-х на обоих кратерах было применен аргонно-аргоновый метод. Полученный возраст 66 млн

лет позволял оставить в списке претендентов оба кратера. Могло ли так случиться, что на Землю в указанный период обрушился не один метеорит, а целый дождь и именно поэтому вместо одного гигантского кратера образовалось несколько размером поменьше?

Однако с датированием кратеров аргонно-аргоновым методом имеются известные затруднения. Под воздействием остаточного жара после падения метеорита ускоряется изменение минеральной решетки, поэтому количество пригодных для датирования образцов сильно ограничено. При сильно измененных образцах возраст может быть определен неправильно. Что и подтвердило повторное датирование кратеров в 1990 г., согласно которому возраст кратера Мэнсон получился 74 млн лет, а Карского — 70 млн. Выходит, ни тот, ни другой не могли вызвать гибель динозавров на рубеже K-T. Снова открывалось непаханое поле возможностей.

В середине 1980-х канадский геолог Алан Хильдебранд и его консультант Уильям Бойнтон из Аризонского университета решили поискать возможные следы метеоритного удара эпохи рубежа K-T в районе Карибов. Их исследования показали, что на Гаити, в отличие от всех остальных подобных мест, толщина пограничного слоя K-T составила полметра — то есть данные отложения должны были образоваться в непосредственной близости к месту удара. Хильдебранд и Бойнтон доказывали, что источник воздействия надо искать в радиусе не более 1000 км от Гаити. И вскоре взор Хильдебранда обратился к геологической структуре под названием Чиксулуб в Мексике.

В 1960-х мексиканская государственная нефтяная компания РЕМЕХ занималась бурением с целью отбора кернов на Юкатане и обнаружила круглую впадину 180 км шириной 1,5 км глубиной. В то время ее природу сочли вулканической, вопреки геологическому характеру местности. Размеры ее как раз приближались к заданным гипотезой Альвареса, намного превосходя диаметр Карского кратера и кратера Мэнсон. Получив доступ к официальным буровым отчетам, Хильдебранд вскоре нашел в них геологическое подтверждение тому, что впадина — это ударный кратер. В частности, об этом свидетельствовали кристаллы кварца, подвергшегося колоссальному давлению, и расплавленная порода.

Чтобы выяснить, совпадает ли по времени образование Чиксулуба и рубеж K-T, был определен возраст кратера. Аргонно-аргоновым методом датировали стекловидные образования, найденные на дне кратера Карлом Свишером из Геохронологического центра Беркли и его коллегами. Памятуя о предыдущих ошибках в датировании Карского кратера и кратера Мэнсон, необходимо было на сей раз добиться железной точности в определении возраста. Чтобы проверить точность метода, отдельные частицы породы подвергли последовательному нагреванию лазером. По мере увеличения температуры собирали выделяющийся аргон и измеряли его количество, получая ряд независимых возрастных показателей. Для каждого образца таким образом выстраивалась совокупность возрастов, позволявшая легко отследить и устранить возможное загрязнение до проведения расчетов.

Объявленные в 1992 г. результаты произвели эффект разорвавшейся бомбы. Чиксулубскому кратеру оказалось 64,98±0,05 млн лет — полное статистическое соответствие с возрастом границ K-T (65,01±0,08 и 65,07±01 млн лет), полученным тем же методом.

Датирование помогло нанести решающий удар. Ответ на мучившую ученых в течение 300 лет загадку исчезновения «ужасных ящеров» наконец был получен. И причиной оказалась вовсе не униформистская неизбежность, а самая что ни на есть катастрофа — падение метеорита. Теперь наука будет смотреть на небо совсем другими глазами.