Загадка силурийского невымирания: как астероид помог жизни на Земле
15 минут
Александр Березин

Загадка силурийского невымирания: как астероид помог жизни на Земле

Распад астероида в паре сотен миллионов километров от нашей планеты резко сократил поток солнечного света, достигающего ее поверхности, чем вызвал мощное оледенение — но оно пошло лишь на пользу жизни на Земле.

bigstock-171798212
©Wikipedia

Астероиды регулярно влияют на земную жизнь, причем удивительно однообразно. Падая на нее, они провоцируют мощный взрыв: скажем, 66 миллионов лет назад такое событие дало взрыв в сто миллионов мегатонн. Поднятая при этом пыль не дает солнечному свету достигнуть поверхности, из-за этого начинаются ледниковый период и гибель множества видов. Считается, что пять из шести крупных вымираний за последние 500 миллионов лет вызваны именно такими событиями. Но из «астероидного правила» есть одно крупное исключение. В ордовикском периоде, 485-444 миллиона лет назад, неизвестный крупный объект в Главном поясе астероидов (начинается более чем в 300 миллионах километров от Солнца) развалился на части. Видимо, потому, что столкнулся с другим крупным телом.

 

После подобного столкновения обломки крупного астероида начинают хаотично лететь во все стороны, а гравитация крупных планет захватывает их и со временем «приземляет». Его куски имеют одинаковый изотопный состав, который не спутать с другим астероидом, и в отложениях ордовика их чрезвычайно много. Более того, треть падающих на Землю метеоритов и сегодня имеет такой же химический состав, то есть последствия того древнего события все еще бомбардируют наш общий дом полмиллиарда лет спустя.

 

Но есть у этого события одна особенность: никакого вымирания после этого падения на Земле не зафиксировано. Незаметно следов падения температур, типичных после серии астероидных столкновений с планетой. Более того, среднее количество ископаемых видов весь ордовик росло. Это очень странно: если падение обломков космического тела всегда приводит к вымиранию, то почему в этот раз случилось ровно наоборот?

 

Новые даты

 

Группа ученых из разных стран, среди которых был и Андрей Дронов из Геологического института РАН, опубликовала в рецензируемом журнале Science Advances статью, в которой эта проблема показана с неожиданной стороны. Оказалось, датировки начала ордовикской бомбардировки Земли осколками древнего астероида были неточны. Новые — уточненные — показывают, что именно распад «астероида Икс» привел к крупному оледенению ордовикского периода.

 

Почти полмиллиарда лет назад астероид, диаметром в 150 километров, разрушился на более мелкие тела, и многие из них продолжают падать на нашу планету каждый год даже в наше время. / Don Davis, Southwest Research Institute.

 

Более ранние попытки датировать разрушение гигантского астероида далеко в космосе опирались на анализ древности хроматитов и других минералов, образовавшихся, когда осколки этого тела падали на Землю. При прохождении атмосферы они разогревались, а после падения остывали, образуя кристаллы, время возникновения которых относительно легко датировать. Однако авторы новой работы применили датировку не только по хроматитам, но и по гелию-3 в ордовикских отложениях. Этот изотоп гелия нетипичен для Земли, но астероиды накапливают его в больших количествах — ведь их поверхность не защищена магнитосферой от потока заряженных частиц от Солнца, так называемого солнечного ветра.

 

Гибридное датирование показало, что наиболее вероятный момент разрушения 150-километрового астероида — не 467,5 миллиона лет назад, как считалось, а 466 миллионов лет назад. Поправка может показаться незначительной, но на деле она все меняет. В ископаемых отложениях этого возраста фиксируется резкое уменьшение площадей, занятых морем. Площадь моря так сильно сокращается только при возникновении ледовых шапок на суше. Осадки аккумулируются в наземные ледниковые массивы и выпадают из круговорота воды в природе, «зависая» в ледниках. В целом сокращение площади моря после астероидных бомбардировок — стандартное явление. Так было в период пермского вымирания, величайшего в истории Земли и случившегося четверть миллиарда лет назад, и после вымирания динозавров, 66 миллионов лет назад. Одно «но»: это падение уровня моря не показывает никаких следов современного ему вымирания видов.

 

Пыль в небесах

 

Авторы новой работы считают, что формирование ледников на нашей планете сразу после разрушения астероида в Главном поясе — самая легкая часть ордовикской головоломки. Сегодня в стратосфере Земли 1% всей пыли имеет внеземное происхождение — это остатки метеоров, падающих и сгорающих в нашей атмосфере. Судя по количеству хроматитов в ордовикских породах, тогда этой пыли было от тысячи до десяти тысяч раз больше. Следовательно, общая масса пыли в земной стратосфере должна была быть в 10-100 раз больше, чем сегодня, — и только за счет метеорной пыли. С поверхности каждая ночь той эпохи должна была выглядеть белой (такой же эффект в Евразии наблюдался после падения Тунгусского метеорита). Конечно, смотреть на эти белые ночи было особо некому, потому что суша той эпохи была мало населена, а глаза морских животных не очень хорошо приспособлены к наблюдению атмосферных явлений.

Один из таких мелких меторитов-осколков, упавших на Землю 466 миллионов лет назад. / Field Museum, John Weinstein.

 

Но главное последствие запыления стратосферы не эстетическое. Расчеты показывают, что при росте запыленности в 10-100 раз поверхность Земли должна начать охлаждаться. Значит, наступление ледниковой эпохи в таких условиях вполне логично.

 

Нужно сделать оговорку: вообще ледниковые эпохи для нашей планеты нетипичны. Авторы новой работы отмечают, что в последние полмиллиарда лет эпох чередования ледниковых и межледниковых периодов было всего три. Древнейшая из них — в ордовике, вторая — в девоне-перми (через сто миллионов лет после ордовикской), а третья началась 35 миллионов лет назад, когда образовался ледовый покров над Антарктидой. Специфика ордовикской ситуации в том, что ледниковые периоды вообще-то не сопровождаются ростом биоразнообразия. Напротив, когда они наступают, виды вымирают. Все это делает загадку астероида ордовикской эпохи и вызванного им ледникового периода особенно сложной.

 

Плавное оледенение?

 

Ученые, опубликовавшие новую работу, видят возможный ответ на эту загадку в постепенности глобального похолодания 466 миллионов лет назад. Дело в том, что обычно падение астероида приводит к мгновенному огромному выбросу обломков и пыли из места удара в верхние слои атмосферы. Разрушение астероида в далеком космосе ведет к другому сценарию.

По расчетам, сразу после этого события в атмосферу Земли в год попадало от 40 до 400 миллионов тонн метеоров, но практически все они были очень мелкими, не крупнее десятков метров в поперечнике. Такие тела кончают жизнь как Челябинский или Тунгусский метеорит, взрываясь в стратосфере. Лишь их мелкие фрагменты достигают поверхности и не могут вызвать там сильный взрыв и выброс пород вверх. Поэтому накопление стратосферной пыли идет плавно, а не большими рывками. В результате похолодание происходит не как в момент вымирания динозавров, на десятки градусов в первый же год. Напротив, среднегодовая температура может понизиться всего на несколько градусов за пару миллионов лет.

Это создает совсем другие условия: теплолюбивые животные мигрируют ближе к экватору, а их место начинают занимать новые виды, появляющиеся в результате приспособления к совершенно новым для тогдашней Земли прохладным условиям. То есть само по себе изменение климата может быть безопасным, если происходит медленно.

На первый взгляд, из этого наблюдения новой работы можно сделать практические выводы. Получается, если в небольших количествах добавлять пыль в стратосферу, можно обуздать и нынешнее глобальное потепление, не вызывая при этом вымирания из-за слишком быстрого падения температур. Филип Хек (Philipp Heck) из Чикагского университета (США) с большим скепсисом относится к таким идеям. Рассчитать геоинжиниринговый проект по вбросу пыли в стратосферу очень тяжело, а малейшая ошибка крайне опасна. «Если что-то пойдет не так, все станет хуже, чем есть сейчас (в период глобального потепления. — Прим. авт.)», — уверен ученый.

 

Тем не менее новая работа показывает действительно неожиданное: глобальное похолодание, до сих считавшееся однозначно негативным явлением, похоже, может не быть таким, если случается достаточно плавно. И, возможно, разрушение гигантского астероида 466 миллионов лет назад, на самом деле, помогло земной жизни — хотя и крайне необычным, «холодным» способом.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
31 мая
29 минут
Александр Березин

Успешный запуск Crew Dragon ударит по российской космонавтике: она потеряет сотни миллионов долларов от доставки американских астронавтов. США могут отказаться от МКС, и тогда «Роскосмосу» придется непросто. Но есть не только пострадавшие: новый корабль SpaceX может стать решающим элементом в… достижении Луны. И это несмотря на то, что для полета к ней Crew Dragon вроде бы непригоден. Попробуем разобраться почему.

30 мая
33 минуты
Александр Березин

Александр Мясников, глава Информационного центра по мониторингу ситуации с коронавирусом, заявил, что «вирус как бы фильтруется через наши иммунные силы, каждый раз, попадая в очередной организм, дальше идет немного ослабленный». В связи с этим он ожидает отступления волны заражения «самой по себе». Однако целый ряд научных исследований — да и опыт пандемии «испанки» — указывают на другой, менее благостный сценарий. Попробуем разобраться, что считает наука по поводу некоторого спада в числе зараженных в России: почему он идет и когда ситуация может развернуться вспять.

31 мая
102 минуты
Ольга Иванова

Поначалу наши предки были бактериями. Потом — рыбами. Потом — рыбами с ногами. Потом — «ящерицами». Потом — «мышами». Потом — «белками». Потом понеслось. Как эволюционировали наши предки начиная c древних рыб? Рассказываем.

28 мая
4 минуты
София Жаботинская

Внутрикорабельные костюмы членов экипажа Crew Dragon неудобны и выдерживают меньшие перегрузки, чем российские аналоги.

27 мая
37 минут
Александр Березин

После очень долгого перерыва США вновь пытаются запустить человека в космос своими силами. Но если с ракетами и кораблем у них сейчас все лучше, чем у стран-конкурентов, то со скафандрами не все так гладко. Они заметно неудобнее и тяжелее — что приводит к большим проблемам, вплоть до отваливающихся ногтей на пальцах астронавтов. Почему так вышло — в интервью Naked Science рассказал конструктор скафандров Николай Моисеев.

29 мая
10 минут
София Жаботинская

Таковы итоги первой фазы клинических испытаний, проведенных исследователями из Китая. Ученые уже развернули вторую фазу тестов, результаты которой станут известны через шесть месяцев.

14 мая
6 минут
София Жаботинская

Две-три чашки кофе в день обеспечивают уменьшение как подкожного, так и висцерального жира у женщин — по сравнению с теми, кто пьет кофе реже или не пьет совсем.

18 мая
47 минут
Александр Березин

«Новая газета» обратила внимание, что в статистике столицы — эпицентра коронавирусной эпидемии в России — в апреле 2020 года виден аномальный всплеск смертей. Он в разы превышает официальные цифры гибели людей от Covid-19. Власти опять скрывают? Naked Science внимательно присмотрелся к ситуации и обнаружил, что дело совсем в другом факторе, никак не связанном с новой болезнью. Рассказываем, о чем речь.

2 мая
40 минут
Александр Березин

Криптовалюты защищены от инфляции, обесценивающей даже доллар всемеро за полвека. Их второе поколение – пока состоящее из одного только дуровского грама – еще и сможет быть повседневным средством платежей, что недоступно для биткойна. Вроде бы, все хорошо, но на самом деле внедрение конкретно этой новой технологии обещает большие потрясения всем экономикам мира. Если, конечно, Штаты не остановят этот чрезмерно амбициозный проект. Попробуем разобраться, какой из этих вариантов вероятнее.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: