Импактное событие на рубеже 65 млн. лет назад: факты и гипотезы
След импактного события, обозначенного в заглавии, был обнаружен благодаря гипотезе американского тандема (отца и сына) учёных Альваресов. Началось всё с того, что физик-ядерщик Луис Альварес и его сын геолог Уолтер Альварес в 1980 году обнаружили в мел-палеогеновом слое аномальное количество иридия - редкий для недр нашей планеты химический элемент. Иридий - металл, плотнее железа, относится к сидерофильным элементам, т.е. он вместе с железом, никелем и рядом других элементов этой группы участвует в сложении ядра планеты. Его основная масса рассредоточена именно там, а на поверхности иридия крайне мало. Если обычное фоновое его количество оценивается в 1 атом на миллиард других атомов, то в этой аномалии - 30 атомов на миллиард. Ни выше, ни ниже слоя такого необычного соотношения нет. Известно, что иридий к нам попадает с космической метеоритной пылью и оседает в породах. Поэтому вполне логично было предположить, что своим происхождением данный слой обязан падению довольно крупного метеорита.
В пользу данной гипотезы говорили анализы радиоизотопного состава слоя. Дело в том, что соотношение изотопов иридия в аномальном слое походило на то, что мы видим при аналогичном анализе метеоритов определённого вида, сложенных из углистых хондритов. Обнаружение в слое ещё и стеклянных сферул, получаемых из песка при взрывах, тектитов (оплавленных кусочков самой разнообразной формы с характерными включениями пузырьков газа) и особой формы кварца, которая получается при импактных событиях - всё это свидетельствовало в пользу гипотезы Альваресов. Однако оставалось одно существенное "но". Необходимо было найти кратер, который бы удовлетворял искомым значениям. Поэтому долгое время гипотеза страдала подобной неполнотой доказательств, пока не был обнаружен древний ударный кратер на полуострове Юкатан (Мексика). Большая его часть скрыта водами Мексиканского залива, поэтому обнаружение Чиксулуба оказалось нетривиальной задачей. Дополнительным отягчающим поиски фактором оказался огромный размер кратера - около 180 км в диаметре. Но всё же в 1978 году, при проведении исследований дна залива с совсем другой целью, он был открыт. Теперь Чиксулуб считается наиболее вероятным кандидатом на роль создателя иридиевой аномалии в мел-палеогеновом слое.
Используя подсчитанное количество иридия в данном слое, сделав оговорку, что упавший астероид должен был содержать такое же количество элемента, которое характерно для хондритов, Альваресы определили размер небесного тела - около 10 км в диаметре. (Для наглядности: одна лишь проекция такого астероида накроет треть Москвы, заключенной в рамках МКАД). Мы не знаем, под каким углом астероид входил в атмосферу и на какой скорости, но при усреднении значений получается, что энергия от взрыва составляет приблизительно 100 миллионов мегатонн, что в 2 миллиона раз больше энергии самого мощного термоядерного взрыва, который когда-либо совершали.
В 2013 году произошло довольно интересное событие, которое пролило свет на мел-палеогеновое импактное событие. Команда геохронологов из университета Беркли провела скрупулёзное исследование с помощью высокоточных и современных методов (использовался аргон-аргоновый метод), чтобы точнее посчитать возраст события. Интересно, у них получился результат 66 миллионов и 38 тысяч лет с погрешностью всего в 11 тысяч лет. Получается, что возраст кратера и массовое мел-палеогеновое вымирание имеют лаг в 33 тысячи лет. И, выходит, что в заголовок темы закралась ошибка, так как импактному событию не около 65 млн лет, а все 66.
И вот как раз мы подобрались к другой гипотезе, связанной с данным импактным событием, гипотезе причастности к массовому мел-палеогеновому вымиранию. Обычно у широкой публики оно связывается именно с гибелью динозавров, тогда как вымирание затронуло не только этот биологический класс существ, но и множество представителей морской фауны, от моллюсков (аммониты, белемниты) до завропсид и летающих ящеров. Как уже было сказано выше, более аккуратный подсчёт возраста события не очень согласуется с датировками вымирания. Есть свидетельства и из других областей науки, которые ставят под большое сомнение причастность астероида, упавшего 66 млн лет назад, к вымиранию тех же динозавров. Например, Кевин Падиан из университета Беркли (Калифорния, США) указывает на тот факт, что видовое разнообразие динозавров, обитавших на территории современной Монтаны, уже стало стремительно падать за миллионы лет до импактного события, и ко времени падения Юкатанского метеорита их в том ареале осталось всего три вида, включая всем известного тираннозавра королевского.
Отдельная тема - поведение биоты в районе непосредственного падения метеорита. Существует основанное на данных бурения 2016 года мнение, что жизнь на уровне мелких ползающих и роющих животных довольно быстро, буквально через несколько лет после катастрофы, возродилась в импактной зоне. Больший отрезок времени понадобился для возвращения туда более сложных животных, но, тем не менее, и такой результат выглядит довольно неожиданным и контринтуитивным.
Подытоживая, следует ещё раз отметить, что почти всё, что мы знали до 2013 года о импактном событии 66-миллионнолетней давности, оказалось несколько приблизительным, а то и вовсе не верным. Остаётся надеяться, что совершенствование методов анализа и, быть может, удача помогут нам в будущем восстановить более полную картину произошедшего.
Список релевантной литературы:
- статья на "Википедии" по Чиксулубу;
- статья "Dinosaur extinction battle flares";
- статья "Жизнь вернулась в кратер Чиксулуб почти сразу после падения астероида".