В последнее время учёные начинают склоняться к тому, что падение метеорита стало coup de grace (ударом милосердия) для динозавров, и без того вымиравших под сурдинку меняющегося из-за извержений вулканов климата.

Иллюстрация Mark Garlick, Science SourceНовые данные в поддержку этой точки зрения представили Пол Ренн из Калифорнийского университета в Беркли (США) и его коллеги, изучившие кратер на Юкатанском полуострове в Мексике.

С помощью техники высокоточного датирования тектитов с Гаити — камешков, образующихся при метеоритном воздействии, — учёные пришли к выводу, что удар произошёл 66 038 000 лет назад, то есть несколько позже, чем считалось. С учётом погрешности эта дата совпадает с примерным временем исчезновения динозавров из палеонтологической летописи. Тем самым, по мнению г-на Ренна, можно похоронить все сомнения в том, что метеорит сыграл роль в гибели гигантских ящеров.

Разумеется, это не означает, что столкновение с неким небесным телом стало причиной массового мел-палеогенового вымирания. Падению метеорита предшествовали масштабные извержения вулканов в Индии, которые инициировали изменение климата, в одиночку сгубившее некоторые группы динозавров. Например, не найдено ни одного нептичьего динозавра, существовавшего ко времени удара.

На самом деле вулканическая гипотеза намного старше метеоритной. К тому же она хорошо согласуется с тем, что нам известно о других массовых вымираниях. Новую и, надо сказать, смелую теорию, быстро ставшую в народе популярной, предложили в 1980-х годах отец и сын Луис и Уолтер Альварес. Они обратили внимание на то, что по всему миру встречается слой глины, совпадающий по времени образования с концом мелового периода. Этот слой богат иридием — редким на Земле, но распространённым в малых космических телах.

В 1990-х годах гипотеза получила дальнейший импульс, когда на полуострове Юкатан был обнаружен кратер Чиксулуб диаметром 180 км, тоже образовавшийся на рубеже мела и палеогена. Его размеры указывают на то, что метеорит имел около 10 км в поперечнике (хотя, возможно, это общий диаметр спаренных астероидов).

Столкновение с таким телом должно было иметь катастрофические последствия в виде разрушительной ударной волны, мировых пожаров, цунами и дождей из расплавленного камня (при ударе осколки могли вылететь за пределы атмосферы, а затем — вернуться). Кроме того, множество твёрдых частиц могло задержаться в атмосфере на несколько недель, месяцев и даже лет, блокируя солнечное излучение и тем самым убивая растения и приводя к снижению температуры.

На какое-то время метеоритная гипотеза стала одерживать верх, но выяснилось, что затяжной кризис надотряда динозавров начался задолго до падения незваного гостя. Постепенно выработалась гибридная гипотеза. Известно, что массовые извержения в одиночку способны вызвать вымирание видов по всей планете, но в данном случае, по-видимому, честь финального удара принадлежит метеориту.

Тем не менее вопрос никак нельзя считать решённым. Например, остаётся неясным, в какую сторону и как сильно изменили климат вулканы. Одни кивают на извержение вулкана Пинатубо в 1991 году и говорят, что выбросы затмили солнце, вызвав глобальное похолодание. Другие, напротив, считают, что вулканические газы привели к парниковому эффекту.

Непонятно также, каким образом формировались те самые Деканские траппы, по которым судят о силе извержений. Одни полагают, что извержения происходили равномерно в течение нескольких миллионов лет в конце мелового периода и в начале палеогена. Другим кажется, что массовые извержения занимали несколько десятков тысяч лет, после чего на долгое время наступало затишье.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Извержения вулканов обычно невелики, но порой их сила такова, что под угрозой оказываются целые цивилизации.

Один из методов скелетизации, применявшихся для измерения размеров пузырьков и поровых каналов. A) Скелет, сохраняющий топологию, с обозначенными красным узлами в местах пересечения ответвлений. B) Максимально вписанные сферы, применявшиеся для расчёта объёма пузырьков. C) Максимально вписанные сферы, применявшиеся для расчёта диаметра поровых каналов. Толщина стенок была тоже определена с помощью максимально вписанных сфер. (Изображение J. Fife / PSI; D. Baker / McGill University.)К сожалению, учёные пока не знают, каким образом можно предсказать силу извержений. В то же время известно, что извержения вызываются быстрым расширением пузырей, которые формируются в воде и прочих летучих веществах, запертых в поднимающейся из глубин расплавленной породе. Этот механизм во многом схож с тем, что происходит, когда вы встряхиваете бутыль с газировкой, а потом откручиваете крышку. Насколько быстро или медленно вулкан и напиток расстанутся с газом, зависит от взаимодействия двух процессов — роста пузырьков и потери газа. Формирование и рост пузырьков и их влияние на свойства магмы — вот что стоило бы изучить ради предсказания масштабов извержений.

Международная исследовательская группа во главе с Доном Бейкером из Университета Макгилла (Канада) выяснила, что разница между слабыми и сильными извержениями коренится в первых десяти секундах роста пузырьков в расплавленной породе. Поэтому делается вывод о необходимости специальных систем мониторинга, которые смогут информировать о быстрых изменениях состава и движения газа в эти краткие, но важные моменты.Извержение вулкана Сент-Хеленс в 1980 году (фото Austin Post, USGS)

Учёные наблюдали рост вулканических пузырьков в реальном времени путём нагрева водоносной магматической породы с помощью недавно разработанной лазерной системы швейцарского синхротрона SLS и рентгеновской 3D-микрофотографии образцов во время первых 18 секунд роста пузырьков и образования пены. С помощью полученных изображений удалось измерить количество и размер пузырьков, изучить геометрию связей между ними, а также вычислить, насколько быстро газ выходил из образца и как падала сила пены.

Оказалось, что поначалу в каждом кубическом сантиметре возникали тысячи маленьких пузырьков, которые очень быстро сливались в пену из крупных пузырей. Чем выше была потеря газа, тем сильнее снижалась сила пены. И всё это за 15 секунд.

Затем учёные выяснили, что даже небольшого количества воды в расплавленной породе достаточно, чтобы вызвать разрушительное извержение. В большинстве случаев газ выходит слишком быстро, приводя к незначительным извержениям, но иногда скорость образования пузырьков очень велика или условия таковы, что они не могут слиться в пену, и тогда случается катастрофа.

Это маленький, но важный шаг на пути к предсказанию характера извержений.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

Источник: КОМЬЮЛЕНТА

Крупнейший пример вулканизма последних 300 млн лет, возможно, не был вызван метеоритом.

Расположение плато Онтонг-Ява (изображение Larry O'Hanlon / Discovery)Около 120 млн лет назад примерно на 1% поверхности Земли в течение 7 млн лет происходили извержения вулканов. Дело было в Тихом океане, на месте современного плато Онтонг-Ява, которое в результате и образовалось.

    Гипотеза о метеорите выдвинута давно. Для её проверки учёные проанализировали породы Горго-а-Чербара в центральной Италии, в те времена связанной с областью извержения.

    Исследователи сосредоточились на платиновой группе элементов, то есть платине, иридии, рутении, родии, палладии и осмии, которые имеют схожие физические и химические свойства. Эти элементы более распространены в метеоритах, чем в земной коре, и их присутствие может поэтому служить сигналом столкновения с внеземным объектом. Играет роль и отношение концентрации этих элементов друг к другу. Так, платина и иридий соотносятся как 2:1 в породах внеземного происхождения.

    Анализ не нашёл никаких свидетельств в пользу метеоритной гипотезы. «На данный момент результаты показывают, что это событие было вызвано внутренними процессами», — говорит соавтор исследования Марисса Техада из Японского агентства морской геологической науки и техники. Земля видела множество извержений, которые, по-видимому, были вызваны исключительно внутренними причинами.

    Какими именно? Ответ на этот вопрос должно дать изучение других пород Тихого океана и Северной Америки.

    Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.

Источник:  КОМПЬЮЛЕНТА