Что произошло, когда астероид, убивший динозавров, врезался в Землю?

Кратер Чиксулуб, спрятанный под водами Мексиканского залива, отмечает место падения астероида, обрушившегося на Землю 66 миллионов лет назад.

Наиболее значимым результатом этого катастрофического события стало пятое массовое вымирание, в результате которого погибло около 80% всех видов животных, включая неавианских динозавров.

Но что на самом деле произошло, когда астероид столкнулся с Землей? Изучая геологию как в Чиксулубе, так и во всем мире, ученые соединили воедино то, что произошло в тот ужасный день и последующие годы.

Согласно исследованию 2020 года, опубликованному в Nature Communications, еще до столкновения с астероидом он был готов к уничтожению, столкнувшись с Землей под самым разрушительным углом. Астероид был около 7,5 миль (12 километров) в диаметре и двигался со скоростью около 27000 миль в час (43000 км / ч), когда он создал шрам шириной 124 мили (200 км) на поверхности планеты, сказал Шон Гулик, профессор-исследователь в институте геофизики Техасского университета, который руководил исследованием.

Что еще более важно, астероид ударил планету на высоте около 60 градусов над горизонтом. Этот угол был особенно разрушительным, потому что он позволил при ударе астероида выбросить в атмосферу большое количество пыли и аэрозолей.

Гулик указал на свидетельства своего коллеги в этом регионе, подтверждающие моделирование падения под углом, включая асимметричную структуру кратера, положение изогнутых (изогнутых вверх) мантийных пород, уникальные последовательности отложений в кернах, собранных в этом регионе и, в частности, отсутствие особого типа горных пород, называемых эвапоритами, в кернах, таких как галит и гипс.

Команда Гулика подсчитала, что в результате удара испарились бы эвапоритовые породы, выбросив в атмосферу 325 гигатонн серы в виде серных аэрозолей, а также 435 гигатонн углекислого газа. Согласно исследованию 2014 года, опубликованному в журнале Nature Geoscience, материал, выброшенный в атмосферу, состоял в основном из измельченной породы и капель серной кислоты, которые поступили из богатых сульфатами морских пород, известных как ангидрит, которые испарились во время удара астероида.

Это облако микроскопического материала создало пелену вокруг планеты, уменьшая поступающее солнечное тепло и свет. В результате долгое похолодание резко изменило климат планеты. Исследование, проведенное в 2016 году журналом Geophysical Research Letters, показало, что средняя температура в тропиках упала с 81 градуса по Фаренгейту (27 градусов по Цельсию) до 41 F (5 C).

Когда приходящий солнечный свет стал тускнеть, фотосинтез ослаб, и основа пищевой цепи на суше и в океане рухнула, в результате чего погибли динозавры и многие другие животные. Между тем, переносимая по воздуху серная кислота привела к смертельным кислотным дождям, которые проливались в течение нескольких дней после удара, убивая бесчисленное количество морских животных, живущих в верхних частях океанов, а также в озерах и реках, как показало исследование 2014 года.

Удар также вызвал массивные цунами, волны на мелководье, которые распространились по океанам Земли. Волна первоначально достигла почти 1 мили (1,5 км) в высоту и двигалась со скоростью 89 миль в час (143 км / ч), а другие волны достигли огромных высот, в том числе до 46 футов (15 м) в Атлантическом океане и 13 футов (4 м). в северной части Тихого океана, согласно модельным исследованиям.

Более того, свидетельства отложения массивных волн сохранились в записях отложений вокруг Луизианы. Трехмерная сейсмическая разведка геологии под Луизианой выявила длинные асимметричные мега-волны высотой 52 фута (16 м), которые указывают на место падения в заливе.

И бушевали пожары

Измельченная в порошок скала и пепел, каскадом возвращающиеся на поверхность после удара, также вызвали серию лесных пожаров, которые исследователи сравнили с бройлером, зажигающим сухой трут. Дополнительный дым и зола, вероятно, способствовали созданию охлаждающего кожуха, еще больше уменьшая попадание солнечного света.

Геологам легко увидеть, когда упал астероид, когда они исследуют слои горных пород; В горных породах по всему миру, датируемых концом мелового периода 66 миллионов лет назад, есть тонкий слой глины, обогащенный иридием, элементом, редким на Земле, но распространенным среди космических горных пород, как показало историческое исследование 1980 года.

Но в то время как другие впечатляющие события, в том числе лесные пожары и цунами, захватывают воображение, Гулик считает, что более серьезной проблемой были изменения в атмосфере Земли, где жуткая пелена привела к похолоданию, которое длилось более десяти лет. «Единственный способ вызвать массовое вымирание — это вмешаться в дела, затрагивающие всю планету», — сказал он. «Вот вам прямое свидетельство того, что произошло».