Как астероид Chicxulub стал причиной массового вымирания: новые данные о катастрофе

66 миллионов лет назад астероид, ударивший по Земле, стал катализатором одного из самых масштабных вымираний в истории нашей планеты, уничтожив три четверти всех видов живых существ, включая динозавров. Однако до сих пор остается открытым вопрос, как именно этот удар вызвал такие катастрофические последствия. Новое исследование, опубликованное в журнале Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, предлагает новые взгляды на это событие, подчеркивая роль облака пыли, образовавшегося в результате удара.

Альварезовская гипотеза и ее развитие

Научное сообщество долгое время опиралось на "Альварезовскую гипотезу", предложенную физиком Луисом Альварезом и его сыном-геологом Уолтером в 1980 году. Они предположили, что массовое вымирание могло быть вызвано столкновением Земли с крупным астероидом или кометой. Это заключение основывалось на анализе осадочных слоев на границе мелового и палеогенового периодов (K-Pg), где были обнаружены аномально высокие концентрации иридия, металла, чаще встречающегося в астероидах, чем на Земле. С тех пор было установлено, что место удара находится в кратере Чиксулуб в Мексике, который был открыт геофизиками в конце 1970-х годов. Размеры астероида, создавшего этот кратер, варьировались от 11 до 81 километра, что было достаточно, чтобы вызвать мощные геологические изменения, включая мегацунами и выброс паров камней и сульфатов в атмосферу. Энергия, высвобожденная при столкновении, оценивалась в более чем миллиард раз превышающей мощность атомных бомб, сброшенных на Хиросиму и Нагасаки.

Новые данные о пыли и ее последствиях

В 2022 году ученые предположили, что время удара, пришедшееся на весну в Северном полушарии, могло нарушить репродуктивные циклы многих видов, что объясняет, почему одни виды выжили, а другие вымерли. Однако новое исследование, в котором принимали участие ученые из Университета Пердью, добавляет еще один важный элемент в эту картину. Один из соавторов, планетарный ученый Брендон Джонсон, обратил внимание на слой очень мелкой пыли, образовавшейся после удара. Эта пыль могла возникнуть из остатков каменной пары, которая не конденсировалась в сферулы. Когда ученые учли влияние этой пыли в своих моделях, они пришли к выводу, что динозавры и другие организмы подвергались 17-кратной дозе радиации, смертельной для человека. Это, скорее всего, приводило к серьезным ожогам и тепловым ударам, даже у толстокожих динозавров. Хотя радиация, возможно, не была достаточной для непосредственного воспламенения древесины, она могла зажигать траву, лишайники и иголки сосен, что в свою очередь приводило к широкомасштабным лесным пожарам.

Глобальные последствия удара

Джонсон подчеркивает, что "такое количество кинетической энергии должно было куда-то деться, и в конечном итоге оно превращается в тепло". Облако пыли, задерживающее тепловое излучение, создавало условия, при которых поверхность Земли и все на ней "обжаривались". Это стало основной причиной гибели динозавров и других животных. Ударная волна и огненный шар, хотя и были разрушительными, не могли вызвать такой глобальный катаклизм без облака пыли. Авторы исследования также считают, что их выводы опровергают альтернативную теорию о том, что массовые вымирания были вызваны вулканической активностью, а удар Чиксулуба стал лишь последним ударом. Однако результаты исследования согласуются с другой гипотезой, согласно которой выжившие динозавры могли погибнуть от голода. Огромные облака пыли могли блокировать солнечный свет на годы, а то и десятилетия, приводя к глобальной зиме.

Долгосрочные риски для экосистем

Даже если некоторые организмы смогли бы выжить после "обжаривания", они все равно сталкивались бы с долгосрочными последствиями от пыли. "Пыль размером 2,5 микрометра, которую мы изучали, такая же, как частицы дыма, вызывающие беспокойство при лесных пожарах", — отмечает соавтор исследования Александра Джонсон. Эти частицы могут попадать в легкие и даже в кровоток, что представляет серьезную угрозу для здоровья. Таким образом, новое исследование подчеркивает, что катастрофа, вызванная ударом астероида, была многогранной и имела далеко идущие последствия для экосистемы Земли, которые ощущались не только в момент удара, но и в течение долгого времени после него.