Автобиография Земли. 4,6 миллиарда лет захватывающей истории нашей планеты

Астероид ударил с такой силой, что проник на 32 км в кору Земли, достигнув слоя кристаллических пород фундамента платформы, сложенного из гранита. Гранит – обычно твердая кристаллическая порода, поскольку он формируется из медленно остывающей магмы – в результате удара стал разжиженным и поднялся на поверхность.

Моделирование падения астероида и его последствий показало, что это небесное тело ударило в Землю под углом приблизительно 60°, в результате чего в атмосферу на высоту 25 км оказалось выброшено большее количество материала. Сначала астероид разрушил поверхностные карбонатные породы, вызвав выброс диоксида углерода и серы в атмосферу; а затем он способствовал выбросу испаряющихся пород из более глубоких слоев гранитов. По мере прохождения через слои воздуха в атмосфере эти частицы остывали, и те, что достигли стратосферы, падали на Землю, опять нагреваясь и создавая сверхразогретое облако из сажи и пепла, которые были настолько горячими, что при контакте с поверхностью такие частицы вызывали пожары.

Выброс материала в стратосферу привел к быстрому похолоданию климата – на 26 °C всего за три года, – потому что эти вещества препятствовали поступлению солнечного излучения[511]. В атмосфере происходили реакции диоксида серы с водяными парами с образованием серной кислоты, которая в виде осадков поступала на землю и в океаны. Еще одним последствием столкновения, произошедшего 66 млн лет назад, стало повышение кислотности океанов.

Количество материала, высвободившегося в результате падения астероида, значительно превосходит прежние оценки – в два раза. Это единственное событие вызвало одновременное смещение и повторное отложение самого значительного объема материала. Обломочные и мутьевые потоки, порожденные волнами мегацунами и землетрясениями, которые возникли в результате удара, стали главными средствами переноса осадков.

Слои глины, содержащие элементы платиновой группы, преимущественно иридий, откладывались на огромных участках Земли, обозначая произошедшее событие. Высокие температуры, давление и газ вызвали изменения в минералах, став причиной появления частиц кварца, преобразовавшихся в результате удара. Кварц – диоксид кремния – обычно встречается на поверхности Земли и сохраняется, потому что этот твердый минерал устойчив к выветриванию. Кварц, на который подействовал удар астероида, имеет параллельные полосы, называемые ударными ламелями, – это одна из форм метаморфизма пород. Такие кварцы находят не только рядом с ударным кратером, но и по всему миру в пограничных слоях.

Ударный кварц не единственный признак удара астероида, зафиксированный в минералах. Деформированные зерна кварца часто сопровождаются стеклянными сферулами, а также тектитами – шариками из стекла, сформировавшимися, когда расплавленная порода быстро остывала на воздухе. Кроме того, достаточно далеко от побережья Мексиканского залива в Техасе находят отложения цунами того периода.

По оценкам геологов и палеонтологов, были уничтожены от 75 до 80 % всех видов, живших на Земле в то время. Большинство, включая динозавров, погибли сразу в горячем облаке пепла и дыма и возникших пожарах. Остальные погибли позже, когда резко сократилось количество пищи, так как фотосинтез не мог продолжаться. В океанах повышение кислотности воды привело к гибели основных хищников того времени – мозазавров (крупных водоплавающих ящеров), поскольку прекращение фотосинтеза привело к истощению пищевой цепи океана с самого основания. Более мелкие насекомоядные млекопитающие пережили катастрофу, так же как и некоторые динозавры – линии, которые были предшественниками современных птиц. Растения мезозоя не пережили катастрофу. Растения следующей эры, кайнозойской, будут совершенно другими. Что интересно, планктон вновь заселил зону кратера в течение 30 тыс. лет.

Недавние исследования показывают, что одной из причин гибели столь многих живых организмов было особое место удара. Астероид упал в том месте, где находились не только обильные источники серы и углерода, но и осадки, богатые углеводородами – содержащие нефть и газ, – которые превратились в сажу. В том случае, если бы астероид ударил в зону, не обогащенную углеводородами, вероятность такого значительного вымирания живых организмов составила бы всего 13 %[512]. Если бы массового вымирания, которое почти полностью уничтожило динозавров, не произошло, то, возможно, ныне существующие экологические ниши не образовались бы и не были бы заполнены млекопитающими, и сегодня Земля выглядела бы совсем по-другому.

Некоторые ученые предполагают другие, или дополнительные, причины мел-палеогенового вымирания. Возможно, вскоре после столкновения с Землей болида, с которым связано образование кратера Чиксулуб, в нашу планету ударил второй астероид[513]. Возраст внутренней части кратера Чиксулуб – датируемый периодом за 300 тыс. лет до конца мелового периода, – может указывать на другую или дополнительную причину мел-палеогенового вымирания[514].