Когда речь идет о массовом вымирании, размер метеоритов не имеет значения

Новое исследование показывает, что именно состав породы, в которую врезается метеорит, а не его размер, вызывает событие уровня вымирания.

Это хорошо известная история из прошлого нашей планеты: Гигантский космический камень врезается в Землю, вызывая катастрофу, которая заканчивается массовым вымиранием. Можно подумать, что для определения того, какие удары вызовут столь масштабные разрушения, важен размер входящего ударного элемента. Но новые исследования показывают, что большее значение может иметь нечто другое: Состав земли, на которую упадет метеорит.

Работа, опубликованная 1 декабря 2021 года в журнале Journal of the Geological Society, посвящена объяснению того, почему одни метеоритные удары вызывают массовые вымирания, а другие - нет. Например, знаменитый удар, который убил динозавров и оставил кратер Чиксулуб, был намного меньше, чем многие другие удары, которые не привели к массовой гибели видов. Почему это может быть так?

Все дело в пыли

Международная группа исследователей, включающая экспертов в области минералогии, климата, состава астероидов и палеонтологии, занялась этим вопросом, изучив 33 столкновения за последние 600 миллионов лет. В частности, они изучили минералы, содержащиеся в огромном количестве пыли, которую выбрасывает в атмосферу прилетевший метеорит. Эта пыль может сильно изменить климат Земли - и именно это изменение климата, по мнению исследователей, является основной причиной массовых вымираний после столкновений.

Это исследование выявило нечто интригующее: Всякий раз, когда распространенный минерал под названием калиевый полевой шпат (также называемый K-полевошпатовым или Kfs) присутствовал в высоких концентрациях в породах, в которые врезался метеорит, столкновение приводило к массовому вымиранию. В 33 изученных ими столкновениях это происходило независимо от размера импактора, что означает, что небольшие метеориты, ударившие в районы, богатые Kfs, с большей вероятностью вызовут массовое вымирание, чем крупные метеориты, ударившие в регионы без большого количества Kfs.

Почему так происходит? Оказывается, Kfs является минералом, называемым ледяным нуклеатором, то есть вокруг него образуется лед, создающий кристаллы льда в атмосфере. Эти кристаллы льда оказывают глубокое воздействие на облака, которые играют жизненно важную роль в балансировании климата Земли. В частности, Kfs делает облака более прозрачными и пропускает больше солнечного света, нагревая поверхность Земли.

Это также имеет побочные эффекты, которые могут еще больше нарушить климат Земли. Обычно при потеплении климата кристаллы льда в облаках тают, что уменьшает их прозрачность, блокируя солнечный свет и уравновешивая климат. Но избыток Kfs в атмосфере затрудняет таяние кристаллов льда в облаках, что может еще больше усилить глобальное потепление.

Повышение температуры

Непосредственно после любого крупного столкновения огромное количество выброшенной пыли может вызвать охлаждение, поскольку она блокирует солнечный свет. Но исследователи утверждают, что этот эффект, называемый импактной зимой, невелик и часто длится менее года. Более значительный эффект, по их словам, возникает в течение 1000-100 000 лет, когда пыль, богатая Kfs, продолжает сеять кристаллы льда в атмосфере. В конечном итоге, воздействие в регионах Земли, богатых Kfs, вызывает долгосрочное глобальное потепление, которое, в свою очередь, связано с массовыми вымираниями. Таким образом, оказывается, что минералогия места столкновения имеет большее значение, чем размер импактора.

"Когда мы собрали все данные вместе, оказалось, что жизнь продолжалась в нормальном режиме во время четвертого по величине удара [в исследовании] с диаметром кратера 48 километров [30 миль], тогда как удар вдвое меньшего размера был связан с массовым вымиранием всего 5 миллионов лет назад", - сказал соавтор исследования Крис Стивенсон из Ливерпульского университета в Великобритании в пресс-релизе.

Эта работа "демонстрирует, что не размер удара, а содержание Kfs в эжектирующей оболочке коррелирует между ударами метеоритов и событиями массового вымирания", - говорится в статье. Следующим шагом, конечно, будет определение того, как именно происходят вымирания во время этих эпизодов потепления и как долго длится эффект.

Статья заканчивается на глубокой - и, возможно, зловещей - ноте: "Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что до наших дней только метеоритные удары могли изменить минералогию атмосферы с такой (геологической) внезапностью и постоянством", - говорится в статье. Но теперь все изменилось. Современные люди имеют возможность управлять изменением климата - и массовыми вымираниями - через изменения, которые мы вносим в нашу атмосферу так, как раньше можно было достичь только в результате гигантских ударов. И это накладывает на современное общество определенную ответственность за то, какую власть мы имеем над нашей планетой.