Удивительная Солнечная система
Шрифт:
Существуют и другие, меньшие по размерам, метеоритные кратеры, выбитые в геологически недавнее время железными метеоритами. Но нас по понятным причинам прежде всего интересуют следы падения крупных астероидов, способных, как это кажется публике, уничтожить не какой-нибудь поселок, а как минимум мегаполис, а то и все живое на Земле.
На нашей планете, в отличие от Луны, где выбитые ударами астероидов кратеры сохраняются миллиардами лет, существует ветровая и водная эрозия. Существуют, наконец, зоны субдук-ции, где океанические плиты «ныряют» в мантию, безвозвратно унося на себе следы древних космических ударов. По этим причинам многие крупные кратеры – а в том, что их должно быть больше, чем на Луне, нет никаких сомнений – попросту исчезли с лица Земли. Но все же в настоящее время на земной поверхности насчитывается около 230 больших ударных кратеров. Часто их называют астроблемами – «звездными ранами». Наибольшая из астроблем – Садбери (Канада) имеет диаметр 200 км и
И лишь немногие из них «удостоили своим посещением» Землю за последние сотни миллионов лет. О чем это говорит?
О том же, о чем поведала ученым Луна: интенсивная астероидная бомбардировка внутренних планет Солнечной системы окончилась не менее 2–3 млрд лет назад. В те времена на Земле жили лишь одноклеточные существа в первобытных океанах – и выжили, несмотря ни на какие «гостинцы», прилетавшие из космоса. Собственно, из непрерывности биологической эволюции на Земле следует то, что последние 3,85 млрд лет наша планета не сталкивалась с телом, достаточно крупным, чтобы столкновение сделало жизнь на Земле невозможной.
Разумеется, высшие существа, к числу которых причисляет себя человек, не столь устойчивы к внешним воздействиям, как бактерии. Широкую публику особенно интригует вымирание динозавров на мел-палеогеновой границе. Постулируется тезис: если динозавры вымерли вследствие падения астероида (хотя накапливается все больше данных, говорящих о том, что это не так), то человечество-то при таком же катаклизме уж точно вымрет если не полностью, то на девяносто девять процентов. Оставшиеся, разумеется, либо будут либо сидеть в подземных убежищах, пережидая многолетнюю «астероидную зиму» и подъедая остатки запасов, либо одичают и начнут слоняться в поисках пищи, отнимая ее у слабых. Чем не сюжет для апокалиптического романа или не сценарий для фильма? Ведь при ударе крупного астероида в атмосферу будет выброшено раз в 60 больше раздробленных в пыль земных пород, чем весит сам астероид. Заметная часть выброшенной пыли попадет в стратосферу, где «застрянет» на целые годы, преградив солнечным лучам доступ к поверхности. Как следствие, прекратится фотосинтез, погибнут растения, а вслед за ними и животные. В атмосфере же образуется устойчивая температурная инверсия (наверху тепло, внизу холодно), из-за чего температура у земной поверхности понизится на десятки градусов, а естественное перемешивание воздушных слоев прекратится. Естественно, высшей жизни при таком раскладе ничего не «светит».
Автором импактной (ударной) гипотезы вымирания динозавров надо считать американского физика Луиса Альвареса. Еще в 60-е годы прошлого века в геологических слоях возрастом около 67 млн лет была обнаружена иридиевая аномалия – тонкий слой с избыточным (в данном случае в 20 раз) содержанием иридия. Попытки объяснить эту странность пролетом Солнца сквозь богатую тяжелыми металлами оболочку вспыхнувшей сверхновой не выдержали критики. Было подсчитано, что для получения Землей наблюдаемого количества иридия сверхновая должна была вспыхнуть чрезвычайно близко от Солнца – ближе, чем Альфа Центавра. К тому же изотопный состав вещества оболочки сверхновой, попавшего на Землю, был бы иным. В 1980 году Альварес предположил, что иридиевая аномалия – следствие астероидного удара.
Если не все метеориты, то очень многие содержат железо. Астероиды, естественно, тоже. Иридий хорошо растворяется в железе (потому-то его так мало в земной коре – он почти весь находится в железном ядре Земли). Но в метеоритном железе иридия много (относительно, конечно). Стало быть, если вещество астероида распылить по всей земной атмосфере и дать ему осесть на земную поверхность, то и получится иридиевая аномалия. Она будет присутствовать в слое соответствующего возраста повсеместно, в какой бы точке планеты мы ни брали пробы. Следовательно, астероидный импакт был, а его датировка хорошо совпадает с мел-палеогеновой границей, то есть как раз с тем временем, когда вымерли динозавры. Связать одно с другим было уже нетрудно, и Альварес предположил, что гибель динозавров «на совести» астероида. Некоторое время оставалась загадка: а где же кратер? Потом на полуострове Юкатан был найден кратер Чикксулуб диаметром 180 км, и все стало на свои места. Частично. Да, иридиевая аномалия – имеется. Да, найден кратер соответствующего возраста. Да, примерно 67 млн лет назад с Землей столкнулся астероид поперечником не менее 10 км. Да, выброшенная при ударе пыль распространилась по всей планете. Что из этого следует?
Публике все ясно: ну конечно же, из этого следует, что астероид Альвареса угробил динозавров, а если бы этого не случилось, то еще неизвестно, какая группа позвоночных произвела бы в ходе эволюции разумное существо. Возможно, это были бы вовсе не млекопитающие, а потомки сравнительно «мозговитых» (для рептилий) мелких динозавров-теропод вроде рапторов. Подумать только, само происхождение человека зависело от космической случайности! А уж тем более вся человеческая
Меньше всего мне хотелось бы пускаться в рассуждения на тему, кому выгодно создание подобных настроений в широких слоях населения. Скажу лишь, что выведение ядерного оружия в космос сродни изгнанию беса дьяволом. Кто как, а автор этой книги отнюдь не почувствует себя более защищенным, если над его головой зависнут ядерные боеголовки. Когда-нибудь впоследствии – может быть, но не в нашу эпоху. Слишком уж велик будет соблазн использовать их по иному назначению – если не как средство нападения, то уж во всяком случае как средство шантажа.
Вернемся, однако, к астероиду Альвареса и выслушаем представителей другой стороны. Подавляющее большинство палеонтологов (а кому, как не им, в этом вопросе карты в руки?) крайне скептически относится к импактным гипотезам массовых вымираний. Во-первых, они указывают на то, что гораздо более масштабное пермско-триасовое вымирание не маркировано иридиевой аномалией в соответствующих слоях, и сторонникам импактной гипотезы пока еще не удалось подобрать подходящую по датировке асгроблему (хотя ее ищут и еще будут искать [21] ). Во-вторых, и это важнее, палеонтологи указывают на то, что мел-палеогеновое вымирание (как и пермско-триасовое) было чисто морским: в океане обрушилась вся пищевая пирамида, из-за чего вымерло значительное число групп морских организмов и некоторые вроде бы сухопутные виды, зависимые от них (например, гигантские рыбоядные парители-птеранодоны). На суше же вымерли последние 7–8 видов динозавров и больше не произошло ничего особо интересного. Да и сами наземные биоценозы позднего мела уже очень походили на современные, если не считать наличия в них динозавров. Последние же, представлявшие собой сборную группу из двух отрядов рептилий, достигли максимального видового разнообразия в начале верхнего мела, то есть за 25–30 млн лет до начала палеогена, после чего их видовое разнообразие монотонно уменьшалось, пока не сошло на нет. Резонно в этой связи задать вопрос: если бы астероид Альвареса пролетел мимо Земли, то вымерли бы динозавры примерно в те же сроки? Палеонтологи уверенно отвечают: да, вымерли бы. Как вымирает всякая группа видов, чья экологическая ниша перестала существовать.
21
Не так давно прозвучала гипотеза о том, что искать ее надо в Антарктиде под двухкилометровым слоем льда. Но если не найдут и там, будут говорить, что астроблема была на морском дне и вместе с ним давно погрузилась в мантию. – Примеч. авт.
В этой связи показательны змеи, ящерицы, черепахи и особенно крокодилы, представленные в то время как водными, так и сухопутными формами. Они-то почему выжили? Ведь вследствие температурной инверсии суша просто обязана была на годы покрыться снегом, а водоемы – толстым слоем льда. Так на каком же основании крокодилы дожили до наших дней, а не остались, подобно динозаврам, лишь в геологической летописи? Какой такой биологический секрет, присущий крокодилам и позволивший им выжить, не был присущ динозаврам? Увы, такого секрета не усматривается…
На вопрос о странной избирательности вымирания сухопутной биоты, как и на многие другие вопросы, импактная гипотеза не дает ответа. По всей видимости, имело место следующее. Астероид действительно столкнулся с Землей. Однако выброшенная при ударе пыль не осталась в стратосфере на годы, как полагают сторонники «астероидной зимы», механически перенесшие на нее результаты численного моделирования «ядерной зимы», а опустилась вниз достаточно быстро, видимо, уже за несколько недель. Модель «ядерной зимы» предполагала полное уничтожение не менее ста крупнейших городов, чьи горючие материалы, обращенные в сажу, будут выброшены высоко в атмосферу, где и останутся надолго благодаря легкости и рыхлости частичек сажи. В случае астероидного удара выброшенной окажется не сажа, а минеральные частицы, что заметно меняет дело. Всякому, кто в начальных классах повторял опыт из учебника природоведения по отмучиванию смеси песка и глины, ясно: скорость опускания частиц в среде, обладающей какой-то плотностью (в воде или воздухе – безразлично), зависит прежде всего от характеристик самих частиц. В среде с заданной плотностью крупные частицы будут опускаться быстрее мелких, плотные – быстрее рыхлых. Минеральные частицы осядут на поверхность Земли гораздо быстрее, чем частицы сажи. «Ядерная зима» может оказаться долгой – «астероидная зима» будет кратковременной.