Масштабы бедствия, которое развернулось на нашей планете после удара астероида, убившего динозавров, трудно представить, наверное, даже самым неистовым постановщикам спецэффектов в Голливуде. Как выяснилось не так давно, небесное тело, рухнувшее у побережья Мексиканского залива, не только принесло с собой ядерную зиму, пожары и ударную волну, но еще и химическую смерть от серной кислоты. От неё морским обитателям пришлось даже тяжелее, чем сухопутным, умершим быстро и без мучений.
Но кто бы мог подумать, что на Чискулубский метеорит можно будет свалить и взлетевшие за отметку в $100 за баррель цены на нефть.
Однако если бы астероид выбрал для своего падения другое место, нефтяные запасы Америки сейчас были бы гораздо выше. Именно такой вывод следует из работы международного коллектива ученых из Университета американского штата Индиана, Лондонского университета и итальянской геологической обсерватории. Статья учёных принята к публикации в майском номере журнала Geology.
По мнению Марка Харви и его коллег, астероид не только погубил динозавров и мириады других животных, но и уничтожил львиную долю североамериканской нефти.
Крохотные шарики сажи могли образоваться при горении не углеводородов, а высвобожденного астероидным ударом из горных пород чистого углерода.
«Углерод, содержащийся в породе, при ударе вскипел и в конечном итоге образовал новые углеродные структуры уже в атмосфере», – описал альтернативный сценарий Саймон Брассел из Университета Блумингтона, бывший научный руководитель Марка Харви, старшего автора опубликованной в Geology работе.
По его мнению, образование достаточного количества ископаемых углеводородов к тому времени не гарантировано, поскольку, несмотря на длительность предшествующего каменноугольного и мелового периодов, времени могло не хватить, чтобы превратить останки растений и животных в нефть и каменный уголь. Общая массу всех ценосфер, образовавшихся после удара, может, по оценкам учёных, достигать 900 триллионов тонн. Это, впрочем, соответствует чудовищному объёму порядка миллиона кубических километров.
Вместе с тем, учёные не сомневаются, что появление ценосфер связано именно с астероидным ударом – вероятно, убившим динозавром. Дело в том, что средний размер сфер убывает с расстоянием от предполагаемого места удара – мексиканского кратера Чискулуб, что вполне естественно, так как дальше пролететь в воздухе могли именно мелкие частицы, в то время как крупные выпадают на землю быстрее.
Ранее в различных уголках Земли геологи уже находили обугленные останки различных растений, что позволило выдвинуть спекулятивную теорию о массовых пожарищах, разгоревшихся повсеместно, где было чему гореть. Эти пожары сами по себе могли унести большое количество жизней различных животных. Кроме того, по оценкам палеогеологов, горение высвободило примерно десять триллионов (1013) тонн углекислого газа, что повлекло за собой катастрофический парниковый эффект.
Однако в последнее время гипотеза всемирных пожаров вызывает все больше споров, так как геологи обнаруживают большое количество необугленных останков растений, относящихся к границе мелового и палеогенового периодов, когда и произошло соударение метеорита с землей.
Ценосферы – а именно так называются микроскопические углеродные полые гранулы, обнаруженные учеными, – позволяют объяснить чудовищный парниковый эффект, не опираясь на гипотезу о всемирных лесных пожарах.
как правило, образуются в качестве побочного продукта сгорания угля на тепловых электростанциях. Они представляют собой полые микрочастицы, заполненные воздухом. Их цвет может варьироваться от серого до абсолютно белого.
Благодаря своей прочности, влагоотталкивающим свойствам, легкости, нетоксичности и электрическим изоляционным свойствам, ценосферы применяют последнее время все больше и больше в качестве наполнителя для цементного связующего и получают более легкий и прочный железобетон. В последнее время наблюдается тенденция к применению ценосфер для получения композитных материалов на основе металлов. Такие композиты на основе алюминия уже находят применение в автомобильной промышленности.
Состав ценосфер, получающихся в ходе горения природного ископаемого топлива сильно варьируется в зависимости от содержания тех или иных примесей. В промышленности же применяются в основном ценосферы из оксида алюминия и оксида кремния, получаемые методами направленного промышленного синтеза.
Трудно представить, сколько нефти сгорело после того, как образовался кратер, однако если ценосферы долетели до берегов Дании и Новой Зеландии, значит, объем возгорания был действительно нешуточным.
В течение десятков лет радиоизотопы элементов, по распаду которых археологи и геологи вычисляли то или иное событие глубокой древности показывали разное время. И если в повседневной жизни мы обычно не обращаем на отставание стрелок хронометров в пределах пяти минут, то ученым приходилось мириться с неясной разницей в ходе составляющей примерно миллион лет.
Речь идет о распаде радиоактивного калия-40 до аргона-40 с одной стороны и цепочке уран-238 – свинец-206 с другой. Каждый раз при попытке датировки того или иного слоя осадочных или горных пород ученые получали меньший возраст при использовании изотопов калия. Где крылась ошибка, установить было сложно, а для относительной перекалибровки часов требовался некий третий универсальный хронометр, которому можно было бы точно установить разницу в ходе между калиевыми и урановыми часами.
В качестве эталонного периодического процесса ученые решили использовать изменения формы земной орбиты, слегка наклоняющие её земную ось и, то увеличивающие, то уменьшающие её радиус вращения вокруг Солнца.
Эти небольшие колебания земной орбиты приводят к довольно четким климатическим колебаниям, которые можно отследить по геологическим феноменам. Такой феномен и был обнаружен на севере Марокко в бассейне Мелилья. Местные скалы примерно 6-7 миллионов лет назад были погружены в воду и чередующиеся климатические условия сформировали слоистые отложения на дне залива в средиземном море с чередующимся минеральным составом. Геологический состав этих отложений позволяет провести датировку каждого изменения орбиты земли с точностью до 10 тысяч лет.
Выбросы близлежащих вулканов в тот период позволили сформироваться в этих отложениях крупным частицам минерала санидина, являющегося прекрасным образцом для проведения калий-аргонной датировки, что и было сделано учеными. После сравнения полученных данных с вулканическим туфом Рыбного каньона в африканской Намибии, бывшего долгое время эталоном отсчета времени для калий-аргонной датировки ученые установили, что каньон на самом деле на 0.65% старше, чем предполагалось ранее.
Перекалибровав таким образом калий-аргонные часы ученые смогли установить, что столкновение чиксулубского метеорита с Землей и вымирание динозавров произошли около 66 миллионов лет назад, а не 65,5 миллионов лет назад. Причём если раньше характерная погрешность оценки составляла около полумиллиона лет, то теперь речь идёт о примерно сотне тысяч лет.
Эта поправка очень важна для астрономов и геологов, так как служит точкой отсчета многих событий, имевших место в более далеком прошлом. Таким образом, самое масштабное вымирание, имевшее место на границе пермского и триасового периодов отодвинулось с 251.0 миллионов лет назад на 252.5 миллионов лет. Эта дата в точности совпадает с возрастом сибирских вулканических траппов и лишний раз доказывает, что вулканические извержения играли ключевую роль в вымирании земной флоры и фауны в прошлом. Возраст этих траппов устанавливался с помощью уран-свинцовой датировки, скорректировать которую и удалось с помощью калиевых атомных часов.
Новая датировка на основе калия-40 позволяет так же сопоставить еще одно, второе по счеты в земной истории, массовое вымирание живого на границе юрского и триасового периода с извержением магмы на одном из самых крупных океанических плато – Центрально-атлантической магматической провинции. Согласно новой датировке, оно имело место 201.6 миллионов лет назад.
Статья ученых, описывающая как доля процента в палеогеологии может сильно скорректировать все важные исторические события, вышла в последнем номере Science.
В любом случае, считают авторы, речь идёт о львиной доле американской, да и общемировой нефти, что даже делает гипотезу о глобальном пожарище ненужной.
Возможно, один лишь мексиканский пожар ответственен за парниковый эффект, а погибшие и обугленные деревья – лишь его жертвы, и их гибель даже не связана напрямую с падением метеорита.
