21°24′00″ с. ш. 89°31′00″ з. д.HGЯO

Чикшулуб (кратер)

Перейти к навигацииПерейти к поиску
Чикшулуб
исп. Chicxulub
Радарная топографическая съёмка показывает наличие кратера диаметром 180 км
Радарная топографическая съёмка показывает наличие кратера диаметром 180 км
Характеристики
Диаметр180 ± 1 км
ТипУдарный 
Наибольшая глубина20 000 м
Средняя глубина17 000 м
Расположение
21°24′00″ с. ш. 89°31′00″ з. д.HGЯO
Страна
ШтатЮкатан
Мексика
Красная точка
Чикшулуб
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе
Карта гравитационной аномалии области чикшулубского кратера. Затенённая область — полуостров Юкатан[1]

Чикшулу́б (исп. и юк. Chicxulub, МФА: [t͡ʃikʃuˈluɓ]о файле — «демон клещей», название указывает на издревле высокую распространённость паразитиформных клещей в этой местности[2]), Чиксулуб (от лат. Chicxulub, это ошибочная транслитерация, возникшая из-за неверного прочтения — x в латинской транскрипции юкатекского языка читается как русская «ш»[3]) — древний ударный кратер диаметром около 180 км[4] и изначальной глубиной до 17—20 км[5], находящийся на полуострове Юкатан и входящий в список крупнейших кратеров на Земле. Кратер образовался 66,5 млн лет назад в результате удара астероида[6][3] диаметром около 10 км. Энергия удара оценивается в 5⋅1023 джоулей или в 100 тератонн в тротиловом эквиваленте[7] (для сравнения, крупнейшее термоядерное устройство имело мощность 58,6 мегатонн, что примерно в 2 000 000 раз меньше).

Выброс почвы, землетрясение и цунами, произошедшие в результате падения метеорита, привели к одному из крупнейших массовых вымираний в биосфере Земли. Момент падения Чикшулубского метеорита принят Международной стратиграфической комиссией как завершение мелового периода мезозойской эры и начало кайнозойской эры[3].

Открытие кратера

Из-за больших размеров кратера его существование невозможно было определить на глаз. Учёные открыли его только в 1978 году, что произошло совершенно случайно при проведении геофизических исследований на дне Мексиканского залива.

В ходе исследований была обнаружена большая подводная дуга протяжённостью около 70 км, имеющая форму полукольца. По данным гравитационного поля учёные нашли продолжение этой дуги на суше, на северо-западе полуострова Юкатан. Сомкнувшись, дуги формируют окружность, диаметр которой составляет приблизительно 180 км.

Ударное происхождение кратера было доказано по гравитационной аномалии внутри кольцеобразной структуры, а также по присутствию горных пород, характерных только для ударно-взрывного породообразования, этот вывод подтвердили также химические исследования грунтов и детальная космическая съёмка местности.

Последствия падения астероида

Анимация, иллюстрирующая стадии импактного события, приведшего к образованию кратера Чикшулуб

Астероид упал под очень крутым углом, около 60° к горизонту, двигаясь с северо-востока. Это самый опасный сценарий падения, так как в результате в атмосферу попало максимальное количество пыли (если бы он упал на Землю под углом в 15°, количество выброшенной пыли, углекислого газа и соединений серы было бы примерно в три раза меньше, а если бы упал вертикально — на порядок меньше)[8].

Покрывшая Землю железистая пыль (хорошо различимая в геологических породах того времени) при средней толщине слоя 3 см имеет массу 50 трлн тонн. Объем выброса — 15 тыс. куб. км, т.е. примерно на порядок больше объема самого астероида[9]. Прошедшая по поверхности Земли высокотемпературная ударная волна и обратное падение выброшенных в ближний космос (высотой более 100 км) пород, приземлявшихся за тысячи километров от места удара, вызвали лесные пожары по всему миру, в результате которых произошёл выброс большого количества сажи и угарного газа в атмосферу. Поднятые частицы пыли и сажи вызвали изменения климата, подобные ядерной зиме, так что поверхность Земли несколько лет была закрыта от прямых солнечных лучей пылевым облаком. С помощью компьютерного моделирования учёные показали, что в воздух было выброшено около 15 трлн тонн пепла и сажи и днём на Земле было темно, как лунной ночью. В результате нехватки света у растений замедлился[10] или на 1—2 года был ингибирован[11] фотосинтез, что могло привести к уменьшению концентрации кислорода в атмосфере (на время, пока биосфера была закрыта от поступления солнечного света). Температура на континентах упала на 28 °C, в океанах — на 11 °C. Исчезновение фитопланктона, важнейшего элемента пищевой цепи в океане, привело к вымиранию зоопланктона и других морских животных[11]. В зависимости от времени пребывания в стратосфере сульфатных аэрозолей, глобальная годовая средняя температура приземного воздуха была ниже 3 °C до 16 лет, уменьшившись на 26 °C[12].

Удар должен был вызвать цунами высотой 50—100 метров, ушедшие далеко вглубь материков. Геофизики обнаружили в центральной части Луизианы огромную рябь, оставленную цунами, образовавшимся после удара астероида Чикшулуб, эквивалентного по силе мегаземлетрясению магнитудой 11 по шкале Рихтера. Согласно расчётам, мегарябь имела среднюю длину волны 600 м и среднюю высоту волны 16 м[13].

Кроме того, падение астероида, как предполагается[], вызвало мощную сейсмическую волну, несколько раз обогнувшую земной шар и вызвавшую излияния лавы в противоположной точке поверхности Земли (Деканские траппы).

По результатам подводного бурения в центральной части кратера Чикшулуб, проведённого в 2016 году в ходе рейса 364[14] Международной программы изучения океана (IODP)[англ.], выяснилось, что залегающий между толщей зювита[англ.] или импактной брекчии и вышележащим палеоценовым пелагическим известняком 76-сантиметровый переходный слой, включая верхнюю часть со следами ползания и рытья[англ.], сформировался менее, чем за 6 лет после падения астероида[15][16].

В 2019 году учёные описали первые сутки на Земле после падения гигантского астероида. В течение нескольких минут после удара поднятая горная порода рухнула наружу, образуя пиковое кольцо[англ.], покрытое расплавленной породой. В течение десятков минут пиковое кольцо было покрыто примерно 40-метровым слоем брекчированного ударного расплава и крупнозернистого зювита, в том числе обломочными горными породами, возможно, образованными взаимодействием с расплавленной магмой во время океанического подъёма. В течение часа на вершине пикового кольца образовался гребень из слоя зювита толщиной 10 м с повышенной округлостью и сортировкой частиц. В течение нескольких часов в результате осаждения[англ.] и сейшей (стоячих волн), в затопленном кратере образовался окаймляющий отсортированный слой зювита толщиной 80 м. Менее чем через сутки отражённое цунами в виде волны обода достигло кратера, в результате чего образовалась прослойка из мелкозернистого песчано-мелкого гравия, обогащённая полициклическими ароматическими углеводородами и фрагментами угля, образовавшегося во время лесных пожаров[17]. В породах, отложившихся непосредственно после взрыва, обнаружены следы присутствия как аэробных, так и анаэробных бактерий[18].

В результате явлений, вызванных падением Чикшулубского астероида, произошло одно из крупнейших массовых вымираний в биосфере Земли. Момент падения метеорита учёные считают рубежом между мезозойской и кайнозойской эрами[3].

Научные исследования

Приблизительное совпадение по времени столкновения с массовым вымиранием на границе мезозоя и кайнозоя позволило предположить физику Луису Альваресу и его сыну геологу Уолтеру Альваресу, что именно это событие вызвало гибель динозавров. Одним из главных свидетельств метеоритной гипотезы является тонкий слой глины, повсеместно соответствующий границе геологических периодов. В конце 1970-х годов Альваресы и коллеги опубликовали работу[19], свидетельствующую об аномальной[англ.] концентрации иридия в этом слое, в 15 раз превышающей номинальную. Предполагается, что этот иридий имеет внеземное происхождение. В статье 1980 года они привели измерения концентраций иридия в Италии, Дании и Новой Зеландии, превышающих номинальную в 30, 160 и 20 раз соответственно. Также, в этой статье уточнены возможные параметры астероида и последствия его столкновения с Землёй[20][21].

Кроме того, в пограничном слое найдены частицы ударно-преобразованного кварца[англ.] и тектиты[22] (частички стекла, которые формируются только при астероидных ударах и ядерных взрывах[23]), а также обломки горных пород, наибольшее содержание которых на мел-палеогеновой границе обнаружено в районе Карибского бассейна (как раз там, где находится полуостров Юкатан)[24].

Гипотеза Альваресов получила поддержку части научного сообщества, но в течение 30 лет выдвигалось много альтернативных версий (подробнее см. в статье Мел-палеогеновое вымирание)[25][26].

К началу 2010-х годов были получены и другие доказательства, в том числе, результаты компьютерного моделирования показали, что такие падения имели долговременные катастрофические последствия для биосферы. После этого данная гипотеза стала преобладающей[27].

В 3000 км севернее места падения метеорита, в Северной Дакоте (США) в результате падения метеорита сформировалось уникальное палеонтологическое местонахождение Танис[англ.]. В этом месте живые существа, как морские, так и речные, были погребены гигантской волной под слоем рыхлых осадочных пород, погибли практически мгновенно и прекрасно сохранились. Раскопки, проведённые в Танисе, дали учёным много информации о населявших планету видах живых существ и позволили выяснить, что метеорит упал в период от апреля до июля, а по более точным данным — весной, скорее всего в апреле[3].

См. также

Примечания

  1. ↑ Nicholas M. Short. Crater Morphology; Some Major Impact Structures (англ.). The Remote Sensing Tutorial. Federation of American Scientists (2005). Дата обращения: 15 сентября 2013. Архивировано из оригинала 28 октября 2012 года.
  2. ↑ Ганиев, Рамис. Откуда прилетел астероид, который убил динозавров? Hi-News.ru (13 августа 2021). Дата обращения: 24 января 2024. Архивировано 24 января 2024 года.
  3. ↑ 1 2 3 4 5 Марков, 2022.
  4. ↑ Kring. The dimensions of the Chicxulub impact crater and impact melt sheet (англ.) // Journal of Geophysical Research: Planets. — 1995. — 25 August (vol. 100, iss. E8). — P. 16979—16986. — doi:10.1029/95JE01768. Архивировано 28 сентября 2019 года.: «the Chicxulub impact crater is inferred to be ∼180 km in diameter and to contain a ∼3 to 7 km thick melt sheet and breccia»
  5. ↑ Sharpton, V. L. et al. Chicxulub multiring impact basin: Size and other characteristics derived from gravity analysis (англ.) // Science. — 1993. — September (vol. 261 (5128)). — P. 1564—1567. — doi:10.1126/science.261.5128.1564. — PMID 17798115.: «the Chicxulub-forming impact event excavated to a depth of ~17 to 20 km deep.»
  6. ↑ Dinosaur extinction: Scientists estimate 'most accurate' date (англ.). BBC (8 февраля 2013). Дата обращения: 24 июля 2020. Архивировано 1 декабря 2019 года.
  7. ↑ Timothy J. Bralower, Charles K. Paull and R. Mark Leckie. The Cretaceous-Tertiary boundary cocktail: Chicxulub impact triggers margin collapse and extensive sediment gravity flows // Geology. — 1998. — Vol. 26. — P. 331–334. — doi:10.1130/0091-7613(1998)026<0331:TCTBCC>2.3.CO;2. Архивировано 28 ноября 2007 года.
  8. ↑ Уничтоживший динозавров астероид упал под самым смертоносным углом. ТАСС Наука (26 мая 2020). Дата обращения: 6 октября 2022. Архивировано 12 мая 2022 года.
  9. ↑ Золотой дождь астроблем Архивная копия от 2 декабря 2021 на Wayback Machine, А.Портнов, «Природа» №2, 2021г.
  10. ↑ Kevin O. Pope, Kevin H. Baines, Adriana C. Ocampo, Boris A. Ivanov. Energy, volatile production, and climatic effects of the Chicxulub Cretaceous/Tertiary impact (англ.) // Journal of Geophysical Research[англ.]. — 1997. — Vol. 102, no. E9. — P. 21645—21664. — ISSN 0148-0227. — doi:10.1029/97JE01743. — PMID 11541145.
  11. ↑ 1 2 Charles G. Bardeen et al. On transient climate change at the Cretaceous−Paleogene boundary due to atmospheric soot injections / Edited by John H. Seinfeld, California Institute of Technology, Pasadena, CA. — National Academy of Sciences, 2017. — 21 августа. — ISSN 0027-8424. — doi:10.1073/pnas.1708980114. Архивировано 20 ноября 2020 года.
  12. ↑ Julia Brugger et al. Baby, it's cold outside: Climate model simulations of the effects of the asteroid impact at the end of the Cretaceous (англ.) // Geophysical Research Letters[англ.]. — 2017. — 16 January (vol. 44, iss. 1). — P. 419—427. — doi:10.1002/2016GL072241. Архивировано 23 апреля 2019 года.
  13. ↑ Gary L. Kinsland, Kaare Egedahl, Martell Albert Strong, Robert Ivy. Chicxulub impact tsunami megaripples in the subsurface of Louisiana: Imaged in petroleum industry seismic data Архивная копия от 20 июля 2021 на Wayback Machine // Earth and Planetary Science Letters. Volume 570, 15 September 2021
  14. ↑ Expedition 364 Chicxulub K-Pg Impact Crater (англ.). ECORD. Дата обращения: 28 сентября 2019. Архивировано 21 сентября 2019 года.
  15. ↑ Марков, Александр. Жизнь вернулась в кратер Чиксулуб почти сразу после падения астероида. Элементы.ру (8 июня 2018). Дата обращения: 28 сентября 2019. Архивировано 2 февраля 2019 года.
  16. ↑ Christopher M. Lowery et al. Rapid recovery of life at ground zero of the end-Cretaceous mass extinction (англ.) // Nature. — 2018. — 30 May (vol. 558). — P. 288—291. Архивировано 1 апреля 2019 года.
  17. ↑ Sean P. S. Gulick et al. The first day of the Cenozoic (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences / Edited by Michael Manga, University of California, Berkeley, CA. — National Academy of Sciences, 2019. — 24 September (vol. 116 (39)). — P. 19342—19351. — doi:10.1073/pnas.1909479116. Архивировано 21 сентября 2019 года.
  18. ↑ Bettina Schaefer et al. Microbial life in the nascent Chicxulub crater Архивная копия от 8 февраля 2020 на Wayback Machine, January 22, 2020
  19. ↑ Alvarez W., Alvarez L.W., Asaro F., Michel H.V. Anomalous iridium levels at the Cretaceous/Tertiary boundary at Gubbio, Italy: Negative results of tests for a supernova origin // Cretaceous/Tertiary Boundary Events Symposium, ed. Christensen, W.K., and Birkelund, T.. — University of Copenhagen, 1979. — Vol. 2. — P. 69.
  20. ↑ Alvarez L.W., Alvarez W., Asaro F., Michel H. V. Extraterrestrial Cause for the Cretaceous-Tertiary Extinction // Science, New Series. — American Association for the Advancement of Science, 1980. — Vol. 208. — P. 1095—1108. — doi:10.1126/science.208.4448.1095. — PMID 17783054. (англ.)
  21. ↑ Луис В. Альварес, Уолтер Альварес, Франк Осаро, Элен В. Мичел. Внеземная причина вымирания в меловом и третичном периодах. Экспериментальные результаты и теоретическая интерпретация // Science. — 1980. — Т. 208, № 4448. — С. 1095—1108. — ISSN 0036-8075. Архивировано 2 апреля 2015 года.
  22. ↑ Hildebrand, Alan R.; Penfield, Glen T.; Kring, David A.; Pilkington, Mark; Zanoguera, Antonio Camargo; Jacobsen, Stein B.; Boynton, William V. Chicxulub Crater: A possible Cretaceous/Tertiary boundary impact crater on the Yucatán Peninsula, Mexico (англ.) // Geology[англ.]. — 1991. — Vol. 19, no. 9. — P. 867—871. — ISSN 0091-7613. — doi:10.1130/0091-7613(1991)019<0867:CCAPCT>2.3.CO;2. Архивировано 21 мая 2016 года.
  23. ↑ Bates, Robin; Chesmar, Terri; Baniewicz, Rich. The Dinosaurs! Episode 4: "Death of the Dinosaur" (англ.). Internet Movie Database (1992). — Moras, Florentine. Interview. Дата обращения: 20 июля 2014. Архивировано 29 мая 2021 года.
  24. ↑ Bates, Robin; Chesmar, Terri; Baniewicz, Rich. The Dinosaurs! Episode 4: "Death of the Dinosaur" (англ.). Internet Movie Database (1992). — Hildebrand, Alan. Interview. — «Similar deposits of rubble occur all across the southern coast of North America […] indicate that something extraordinary happened here.» Дата обращения: 20 июля 2014. Архивировано 29 мая 2021 года.
  25. ↑ The Chicxulub debate (англ.). Department of Geosciences. Принстонский университет. Дата обращения: 20 июля 2014. Архивировано из оригинала 15 сентября 2013 года.
  26. ↑ Джеффри Клугер (Time): Возможно, динозавры вымерли не из-за астероида. Дата обращения: 9 ноября 2014. Архивировано из оригинала 9 ноября 2014 года.. 2009-05-29.
  27. ↑ Peter Schulte et al. The Chicxulub Asteroid Impact and Mass Extinction at the Cretaceous-Paleogene Boundary Архивная копия от 10 февраля 2017 на Wayback Machine, Science, 05 Mar 2010: Vol. 327, Issue 5970, p. 1214—1218. doi:10.1126/science.1177265

Литература

Ссылки

  • Удар из космоса. Claw.ru: История нашей планеты old. Дата обращения: 13 июня 2022. Архивировано 26 января 2007 года.
  • Бронфман, А. Chicxulub Сrater: следы убийцы динозавров найдены в Мексике : [арх. 11 февраля 2011] // Membrana. — 2003. — 18 марта. — (Прошлая жизнь).