что случилось 65 миллионов лет назад
Сгубивший динозавров астероид проливает свет на зарождение жизни
Автор фото, Science Photo Library
Во времена падения Чиксулубского астероида магнитное поле Земли имело противоположную полярность
Мексиканский кратер Чиксулуб, возникший на месте падения астероида 65 млн лет назад, проливает свет на появление микроорганизмов на Земле, сообщают специалисты Лунарного и планетарного института в Хьюстоне.
Ученые пробурили 829-метровую воронку вглубь 180-километрового кратера. В первую очередь палеонтологи изучили стены кратера, примерно половина которого сейчас скрыта под водами Мексиканского залива, а также примерно 600-метровым слоем морских отложений.
65 млн лет назад произошло событие, приведшее к исчезновению за короткий по геологическим меркам период около 70-75% всех земных видов и, в частности, динозавров, не относящихся к пернатым. Это событие ассоциируется многими учеными со столкновением с космическим телом в Чиксулубе.
Сильнейшее столкновение вызвало пожары, землетрясения и мощные цунами. Как полагают геологи, выброшенные в атмосферу облака пыли и газа могли на несколько лет вызвать глобальное похолодание на Земле, что ускорило процесс вымирания.
Как замечают специалисты, тщательно изученные отложения показывают, что кратер стал своего рода гигантской геотермальной системой, где горячая жидкость выливалась сквозь трещины и разломы.
Автор фото, Science Photo Library
Падение астероида пережили порядка 20-25% видов живых существ на планете; тираннозавры в число счастливчиков не вошли
Столкновение метеорита с Землей, по словам специалиста, должно было породить очень крупную подводную систему горячих источников. Нынешние горячие ключи на месте падения метеорита бьют уже более 2 млн лет.
Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.
Конец истории Подкаст
Центральная часть кратера на мексиканском полуострове Юкатан составляет 15 километров в диаметре.
Эксперт по палеомагнетизму Ратгерского университета в Нью-Джерси профессор Соня Тику заметила, что изученный материал позволяет ученым определить нижнюю границу периода существования подводных источников.
На Земле каждые несколько тысяч лет меняется направление магнитного поля. На момент падения астероида в Чиксулубе оно имело обратную намагниченность по отношению к нынешнему.
Автор фото, Science Photo Library
Катаклизмы, вызванные падением астероида, могли носить самый разнообразный характер, о чем ученые строят всевозможные догадки
Система горячих ключей изначально была слишком горячей даже для самых жаростойких микроорганизмов. Однако со временем воды «пикового кольца» охладели, создав условия для появления одноклеточных организмов, аналогичных тем, что живут в вулканах, которые принялись осваивать растворенные в жидкости соединения.
На данный момент остается загадкой, почему в ходе климатической катастрофы, связанной с падением метеорита, с исторической сцены сошли динозавры, при этом широкий ряд других видов рептилий, а также птиц и животных пережили это эпохальное событие вполне благополучно.
Проект по бурению кратера в Чиксулубе проводился Европейским консорциумом по исследовательскому бурению океана (ECORD) при поддержке Международной континетнальной научной буровой программы (ICDP) в рамках Международной океанической исследовательской программы (IODP).
Падение чиксулубского метеорита или 65 млн.лет назад
На страницах сайта много рассуждений о том, что было на Земле 1000 лет назад, 10 тыс. лет назад. Неразбериха полная, кто во что горазд. И все правы как обычно. С одной стороны, если не знаем столь «недалекого» прошлого, откуда знать, что там было 65 миллионов лет назад. Порой кажется, что о тех архидалеких временах мы знаем больше. Хотя бы довольно обширные археологические исследования есть датировки с помощью точной аппаратуры. Или динозавры тоже поддельные?!
Итак, что сообщают ученые. В конце мелового периода, т.е. 65 млн. лет назад на планету Земля упал огромный метеорит. Это была планитарная катастрофа. Не в первый и не последний раз. Метеорит, упавший неподалеку от того места, где на побережье мексиканского полуострова Юкатан сейчас находится деревня Чиксулуб, оставил свой след не только в облике, но и в истории развития жизни на Земле.
До этого катаклизма на суше, в воздухе и на море царили динозавры и родственные им рептилии. После катастрофы они вымерли, на путь эволюционного развития вышли млекопитающие и птицы.
Кратер Чиксулуб — место не из легенд. Его нашли в 1970-е, но изучать сразу не стали, поскольку впадина была покрыта толстыми слоем осадочных пород. В 1990-х годах кратер был обследован снова, и ученые установили, что дата его образования в точности соответствует границе мелового и палеогенового периодов.
Погибшие и выжившие
В месте падения чиксулубского метеорита небо было затянуто тучами пыли. Повсюду бушевали лесные пожары, добавляя к пыли дым и сажу. Ситуация становилась еще хуже. На несколько недель небо над всем земным шариком потемнело, свет Солнца не проникал к поверхности планеты, что не давало растениям на суше и в океанах нормально осуществлять свою главную функцию — фотосинтез.
Растения стали погибать. Но они служат пищей для травоядных, а теми, в свою очередь, питаются хищники. Любое серьезное нарушение химической и физической обстановки на Земле, такое, например, как резкое уменьшение освещенности или падение температуры, мгновенно влияет на флору планеты. Отзвуки этих нарушений прошли по всей экосистеме.
Вероятно, после падения метеорита первыми вымерли микроскопические растения океана. Тем самым разрушилась морская экосистема. Однако существуют свидетельства того, что метеорит только ускорил их гибель. Морские водоросли начали вымирать задолго до столкновения — вероятно, из-за серьезных изменений в характере океанских течений. Предполагается, что на суше падение метеорита не только закрыло Солнце, но и вызвало масштабные пожары и кислотные дожди, которые принесли серьезный урон наземным растениям.
Постепенно растительность по всему земному шару стала медленно возвращаться на утраченные позиции. Лучше всего сумели воспользоваться положением цветковые растения. В конце концов они разделились на великое множество видов, от мелких трав до огромных деревьев, и завоевали почти все ландшафты земного шара.
ВЫМЕРШИЕ
Этот растительноядный динозавр, трицератопс, был широко распространен в меловом периоде. К концу периода они по-прежнему процветали и водились в изобилии. Но потом исчезли, как и все динозавры.
Среди морской фауны вымирание в конце мелового периода было гораздо более масштабным, чем на суше. Среди вымерших морских существ были аммониты, обитавшие в океанах в течение 300 млн. лет.
Конец эпохи динозавров
Многие животные катастрофу не пережили. Самый известный пример — динозавры и летающие птерозавры. Вместе с ними исчезли гигантские морские рептилии, такие, как мозазавры и плезиозавры. До сих пор спорят о том, почему же динозавры вымерли, а многие другие группы сохранились не смотря на катастрофу. Так, почти не пострадали от вымирания костистые рыбы (вымерло 12 %), лягушки (0 %), саламандры (0 %), ящерицы (6 %) и плацентарные млекопитающие (14 %).
Динозавры были в ту эпоху не единственными рептилиями. До удара метеорита Чиксулуб на Земле жили 45 семейств черепах, крокодилов, ящериц и змей. Черепахи и крокодилы пострадали значительно, однако, как и у растений, те, кто остался в живых, вскоре приспособились к новым условиям.
Первоначальный упадок количества и влияния рептилий способствовал быстрому распространению млекопитающих, хотя и они пострадали от массовых вымираний. Исчезло около 20% семейств древних млекопитающих мелового периода.
В общей сложности на рубеже мелового и палеогенового периодов исчезло около 75 % видов животных. Многие из них и до того были редкими и стояли на грани исчезновения, но ученые так и не сумели дать достоверное объяснение тому, почему одни виды вымерли, а другие остались в живых. Некоторые биологи полагают, что вымирание или выживание было просто делом счастливой случайности.
И все-таки динозавры вымерли из-за удара астероида Чиксулуб, выяснили ученые
Пожалуй, ни для кого не секрет, что в научном сообществе не утихают споры о том, что же стало причиной гибели динозавров 65 миллионов лет назад. Так, совсем недавно мы рассказывали вам о результатах исследования, согласно которым динозавры вполне могли погибнуть еще до падения астероида Чиксулуб. Дело в том, что из-за масштабной вулканической активности в атмосфере Земли наблюдалась очень высокая концентрация ртути. Однако данные нового исследования, похоже, наконец расставят все точки над “и”, положив конец многолетним дебатам. Рассказываем, что удалось узнать ученым.
Одной тайной меньше — динозавры вымерли из-за падения астероида
Что произошло на Земле 65 миллионов лет назад?
Однако ученые не всегда соглашались с тем, что именно астероид стал причиной массовой гибели динозавров. Часть исследовательского сообщества полагала, что интенсивная вулканическая активность также способствовала исчезновению дикой природы. Таким образом, недавно эксперты выяснили, что вулканизм в конце мелового периода по времени совпал массовым вымиранием. И действительно, два события планетарной важности, которые более-менее совпадают по времени, породил дискуссию о том, какое из двух событий стало причиной исчезновения: мог ли вулканизм ослабить экосистемы, или же причиной послужил метеорит.
Почему погибли динозавры?
Согласно данным последнего исследования, которое опубликовано в журнале Science, вулканическая активность не играла прямой роли в массовом исчезновении динозавров. По словам команды, возглавляемой учеными из Йельского университета (США), единственной причиной гибели дикой природы был астероид. Как пишут исследователи, вулканы действительно могут стать причиной массового вымирания, так как выделяют много газов, таких как оксид серы и углекислый газ, которые могут изменить климат и окислить планету. Однако вулканическая активность и связанное с ней потепление происходили до и после удара, а не во время вымирания.
Вулканическая активность оказалась не при чем
Как показали результаты, с исчезновением гигантских ящеров совпало только падение астероида. Впоследствии новые вулканические фазы замедлили восстановление экосистем. Вулканическая активность в меловом периоде вызвала постепенное глобальное потепление около 2°C, но не массовое вымирание. Чтобы прийти к этим выводам, исследователи проанализировали данные анализов собранных у океанов и объединили записи климатических, биотических и углеродных циклов, полученные из отложений и морских окаменелостей, таких как зубы и раковины моллюсков, и сравнили их с различными сценариями извержений вулканов и их воздействия. В результате исследователи смогли создать подробную реконструкцию глобальной температуры того периода.
Таким образом, исследователи демонстрируют, что большая часть выброса газа произошла задолго до удара астероида, и что Чиксулуб послужил причиной исчезновения динозавров. Ну что же, тайна раскрыта!
Астероид, который положил конец динозаврам: как это было
Почти все знают, что 66 миллионов лет назад на Землю упал астероид, который вроде бы привел к гибели динозавров. Однако это падение привело к загадочным последствиям. Где росли армии деревьев, вытягивающих свои ветви к небу, словно спасаясь от зарослей папоротников и кустарников, ухвативших их за корни, остались только обгоревшие стволы. Вместо непрекращающегося гула насекомых и криков гигантских динозавров остался только свист ветра, пронзающего тишину. Наступила тьма: голубое, зеленое, желтое и красное, танцующее под солнцем, все было выжжено.
Падение астероида на Землю могло привести к катастрофе
Что убило динозавров
Вот что произошло, когда гигантский астероид в десять километров шириной упал на нашу планету 66 миллионов лет назад.
«За несколько минут или даже часов пышный и живой мир превратился в тихий и опустошенный, — говорит Дэниел Дурда, планетолог Юго-Западного исследовательского института в Колорадо. — Особенно в области тысяч квадратных километров вокруг места удара — все было уничтожено начисто».
Собирая по частям головоломку этого падения, ученые наметили долгосрочные последствия метеоритного удара. Он унес жизни более трех четвертей всех видов животных и растений на Земле. Самыми значительными жертвами стали динозавры — но многие из них сохранились в виде птиц.
Но расписать все по деталям, особенно то, что последовало за падением и что позволило некоторым видам выжить, оказалось куда более сложной задачей.
Полуостров Юкатан в Мексике
Впервые о том, что динозавры были уничтожены ударом астероида, заговорили в 1980 году. На тот момент эта идея была спорной. Затем в 1991 году геологи обнаружили место падения — кратер диаметром 180 километров на полуострове Юкатан в Мексике. Кратер назвали Чиксулуб в честь ближайшего города.
Куда упал астероид, убивший динозавров
Кратер было сложно найти, потому что он находится под землей. Северная часть также была далеко от берега, погребенная под 600 метров океанских отложений.
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен. Там можно найти много всего интересного, чего нет даже на нашем сайте.
В апреле 2016 года ученые начали бурение на километр вниз в морской части кратера, чтобы извлечь образцы керна длиной в 3 метра. Группа ученых проанализирует извлеченные образцы, чтобы выявить изменения в типе породы, крошечные окаменелости и, возможно, даже ДНК, заключенную в камне.
«Скорее всего, мы найдем бесплодный океан в эпицентре сразу же после удара, а потом, возможно, увидим, как жизнь возвращается», говорит Шон Галик из Института геофизики Техасского университета, участвующий в бурении.
Некоторые вещи можно было узнать и без бурения кратера.
Например, учитывая размеры кратера, ученые подсчитали, как много энергии должно было высвободиться при ударе.
Используя эту информацию, Дурда и Дэвид Кринг из Института Луны и планет в Техасе смоделировали точные детали столкновения и предсказали, какая цепочка событий могла при этом произойти. Ученые смогли протестировать этот сценарий с помощью окаменелостей и проверить, насколько точны прогнозы.
«Все эти расчеты проводились кропотливо, — говорит палеоботаник Кирк Джонсон, директор Смитсоновского национального музея естественной истории. — Вы можете построить сценарий, в котором идете от момента падения, последней секунды мелового периода, а после пошагово движетесь через минуты, часы, дни, месяцы и годы после события».
И эти исследования рассказывают катастрофическую историю.
Цунами в Мексиканском заливе после взрыва
Что произошло при падении астероида
И все же эти региональные последствия сами по себе не вызвали глобального массового вымирания.
Плазменный шар, окутавший Землю
Когда астероид упал, он выпарил большой кусок земной коры. Над местом падения факелом выросли обломки, улетающие в небо. «Был огромный, расширяющийся шар плазмы, который проник в верхние слои атмосферы, в космос», говорит Дурда. Факел расширялся на запад и на восток, пока не укрыл целую Землю. Затем, будучи гравитационно связанным с планетой, он пролился обратно в атмосферу.
По мере остывания он конденсировался в триллионы капель стекла диаметром в четверть миллиметра. Они устремились к поверхности Земли с огромной скоростью и так сильно разогрели верхние слои атмосферы в некоторых местах, что на земле вспыхнули пожары. «Мощное тепло от повторно входящего выброса создало эффект жара на планете, — говорит Джонсон. — Теперь у вас есть печь».
Сажа от пожаров, в сочетании с пылью от удара, заблокировала свет лучей Солнца и погрузила Землю в долгий, темный, зимний мрак.
Астероидная пыл покрыла поверхность Земли
В течение следующих нескольких месяцев крошечные частицы осыпались на поверхность, скрывая целую планету слоем астероидной пыли. В настоящее время палеонтологи могут увидеть этот слой, сохранившийся в палеонтологической летописи. Это мел-палеогеновая граница, поворотный момент в истории нашей планеты.
Чтобы не пропустить ничего интересного из мира высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram. Там вы узнаете много нового.
В 2015 году Джонсон прошел пешком 200 километров оголенного мел-палеогенового слоя в Северной Дакоте в поисках окаменелостей. «Если заглянуть под слой, можно увидеть динозавров, — говорит он. — Но если смотреть выше, никаких динозавров».
После падения астероида не осталось ничего
В Северной Америке, до удара Чиксулуб, окаменелости нарисовали картину пышных лесов, между которыми текли реки, и густого подлеска из папоротников, водных растений и цветущих кустарников.
Тогда климат был теплее, чем сейчас. На полюсах не было ледяных шапок, и некоторые динозавры бродили по северным землям Аляски и далеко на юге на Сеймуровых островах Антарктиды.
«Мир был так же биологически богат и разнообразен, как и все, что мы видим вокруг сегодня, — говорит Дурда. — Но впоследствии, и особенно возле места падения, среда стала похожей на лунную. Пустынной и бесплодной».
Последствия падения астероида
Последствия падения астероида ученые вывели, изучая мел-палеогеновый слой, который нашли в 300 местах по всему миру.
Пожары уничтожили всю растительность
«В отличие от любого другого геологического процесса, падение астероида происходит мгновенно. Все это не было растянуто на сотни или десятки миллионов лет. Все это произошло мгновенно, — говорит Джонсон. — После того как мы определили слой мусора в ударном кратере астероида, мы можем уходить ниже и выше, сравнивать, что было до и после».
Ближе к месту удара животные и растения погибли либо от выжигающих температур, от диких ветров, от землетрясений, цунами или валунов, падающих с неба. Дальше, даже на другой стороне земного шара, виды страдали от цепной реакции вроде отсутствия солнечного света.
В тех регионах, где живая среда не была уничтожена пожарами, температуры уничтожили еду для животных, а кислотные дожди испортили запасы воды. Что еще хуже, мусор в воздухе привел к тому, что на поверхности Земли стало так же темно, как и в неосвещенной пещере, поставив точку в фотосинтезе и уничтожив пищевые цепочки.
По мере того, как растительность ушла, травоядным стало нечего есть. Если травоядные умирают, становится нечего есть плотоядным. Выжить стало невозможно. Все, что не сгорело, умерло от голода.
Кислотные дожди, пепел, отсутствие солнечного света погубили растения
Окаменелости показывают, что не выжило ничего больше енота. Небольшие существа получили шанс, поскольку их обычно больше, они меньше едят и могут быстрее воспроизводиться и адаптироваться.
Пресноводные экосистемы, в принципе, чувствовали себя лучше сухопутных. Но в океане все пошло прахом, все пищевые цепочки коллапсировали.
В то время как длинная зима остановила фотосинтез, ее воздействие было больше в том полушарии, которое вступало в период вегетации. «Если вы находитесь в начале лета в северном полушарии, например, и вам выключают свет во время вегетационного периода, возникают проблемы».
Окаменелости указывают на то, что в Северной Америке и Европе после этого ада было лучше всего. Это говорит о том, что в северном полушарии начиналась зима, когда упал астероид.
Но даже в наиболее пострадавших районах жизнь вскоре поползла обратно.
«Массовое вымирание — это палка о двух концах. На одном конце: что убило жизнь. На втором конце: какие способности нужны были растениям и животным, чтобы выжить, развиться и восстановиться?».
Анализ почвы и изучение окаменелостей проливают свет на то, что было до и после
Восстановление заняло много времени. Потребовались сотни, если не тысячи лет, чтобы восстановить экосистемы. Ученые предполагают, что в океанах потребовалось три миллиона лет, чтобы органический материал смог вернуться к нормальной жизни.
Как и после лесного пожара сегодня, папоротники быстро заселили обгоревшие места. В экосистемах, которые избежали нашествия папоротников, преобладали заросли водорослей и мхов.
В тех районах, которые избежали худших разрушений, некоторые виды выжили, чтобы заново заселить планету. В океанах выжили акулы, крокодилы и некоторые виды рыб.
Исчезновение динозавров означало, что открыты новые экологические ниши. «Именно миграция млекопитающих видов в эти пустые экологические ниши привела к тому обилию млекопитающих, которое мы наблюдаем в современном мире», говорит Дурда.
Дизонавры поги бли, но гнекоторые млекопитающие выжили
Когда ученые будут бурить кратер этой весной, они снова будут пытаться получить более четкое представление о том, как сформировался кратер, и о последствиях падения для климата.
«Мы сможем осуществить более качественный анализ изнутри кратера, — говорит Джонсон. — Узнаем много нового о распределении энергии и особенно о том, что случается с Землей, когда на нее падает нечто таких размеров».
Кроме того, ученые взглянут на минералы и трещины в породах и попытаются понять, что там могло жить. Бурение поможет нам понять, как восстанавливалась жизнь.
«Наблюдая за тем, как возвращается жизнь, можно найти ответы на пару вопросов, — говорит Галик. — Кто вернулся первым? Что это был за вид? Когда появилось эволюционное разнообразие и как быстро?».
Хотя многие виды и отдельные организмы погибли, другие формы жизни начали процветать в их отсутствие. Это двойная картина бедствия и возможности повторялась многократно в течение всей истории падений Земли.
В частности, вполне вероятно, что если бы астероид не ударил Землю 66 миллионов лет назад, ход эволюции был бы совершенно другим — и люди могли не появиться. «Иногда я говорю, что кратер Чиксулуб стал тиглем человеческой эволюции», говорит Кринг.
Если бы не астероид, то ход эволюции мог быть совсем иным
Он также предположил, что падения крупных астероидов могли помочь жизни зародиться.
Все самые свежие новости из мира высоких технологий вы также можете найти в Google News.
Когда астероид упал, сильное тепло вызвало сильную гидротермальную активность в кратере Чиксулуб, которая могла продолжаться 100 000 лет.
И она могла позволить термофилам и гипертермофилам — экзотическим одноклеточным организмам, которые процветают в горячих, химически обогащенных средах — обосноваться внутри кратера. Бурение позволит проверить эту идею.
С самого своего рождения Земля регулярно подвергалась бомбардировкам. В 2000 году Кринг предположил, что эти удары создали подземные гидротермальные системы вроде тех, что, возможно, сформировалась в кратере Чиксулуб.
Эти горячие, химически богатые, влажные места могли дать начало первым формам жизни. Если это так, то жароустойчивые гипертермофилы были первыми формами жизни на Земле.