Галина Железняк - Чудеса и катастрофы Вселенной

Вторая катастрофа произошла 364 млн лет назад, на исходе девонского периода. Не стало 22 % семейств морских обитателей и 57 % морской флоры.

Третья, случившаяся 251,4 млн лет назад, в пермско-триасовом периоде, была самой масштабной. Всего погибло 95 % живых существ, в том числе 53 % семейств морских животных, 84 % морской флоры и приблизительно 70 % сухопутных организмов, включая растения, насекомых и позвоночных.

Вначале специалисты полагали, что гибель животных и растений происходила на протяжении примерно 8 млн лет, но затем этот период сократили до 5 тыс. лет. Виновниками катастрофы разные ученые называли то мощные излияния вулканических лав, то снижение уровня кислорода в атмосфере, то изменение уровня моря, климатические колебания, внезапный выброс из недр ядовитых газов и т. п. Но недавно американские геохимики и планетологи во главе с Л. Беккер (L. Becker, Университет штата Вашингтон, Сиэтл) нашли свидетельства космического характера этой катастрофы: изотопный состав гелия и аргона в образцах горных пород из таких удаленных друг от друга мест, как Китай, Япония и Венгрия, оказался типичным для метеоритов.

Характерным следом столкновения астероида с Землей является наличие сложных углеродных молекул с замурованным внутри инертным газом — гелием или аргоном. Такая углеродная структура получила название по имени ее открывателя Букминстра Фуллера (Buckminster Fuller) — buckminsterfullerenes. Она представляет собой 60 атомов углерода, объединенных в фигуру наподобие футбольного мяча. Более того, исследователи выяснили, каким образом газы могли сохраниться в земных породах до наших дней. Они обнаружили микроскопические количества гелия и аргона в фуллеренах — полых молекулярных сетчатых шариках, образованных чистым углеродом. Анализ газов, которые находятся в таких решетчатых «клетках», показал: содержание изотопа 3Не в образцах пород, относящихся к изучаемому времени, в 50 раз больше, чем в слоях, лежащих выше или ниже, а отношения 3Не/ 4Не и 40Аг/ 36Аг в них типичны для метеоритов и не характерны для Земли.

Известно, что следами падения крупных кометных ядер или метеоритов на земной поверхности являются кольцевые структуры, получившие название астроблемы — звездные раны. В качестве «подозреваемого» ученые рассматривают кратер Вудли, диаметром 120 километров, расположенный около города Вурамел, на западном побережье Австралии. Это четвертый по величине кратер на нашей планете. Его очертания удалось выявить, лишь измерив аномалии магнитного и гравитационного полей Земли в этом районе. Судя по расчетам, кратер Вудли образовался в результате падения метеорита диаметром пять километров. В момент удара сила давления в триста тысяч раз превысила атмосферное давление. Сразу после падения метеорита на всей планете начались извержения вулканов. В океанах возникли гигантские приливные волны — цунами. В небо взметнулась плотная завеса пыли, и на несколько месяцев Солнце скрылось за ней.

Геолог Артур Дж. Мори собрал пробы с трехсотметровой глубины. Их анализ показал, что породы в данном слое отложений чрезвычайно уплотнены. Обнаружились также многочисленные стекловидные образования, возникающие при резком перепаде температур и давлений. Однако остатки самого метеорита так и не были найдены. Да и точно датировать время его падения тоже пока не удалось.

Неземное происхождение молекул было выявлено в результате анализа изотопов, содержащихся в них. Как известно, на Земле основным является гелий-4, а содержание гелия-3 мало, однако в этих молекулах как раз все наоборот. Ученые также высказывают идею о том, что данные молекулы были образованы не в Солнечной системе, а в иной, с углеродной звездой, где высокая температура и давление смогли бы поместить инертный газ внутрь молекулы.

Ученые определяют размер астероида, ударившегося о поверхность Земли, в пределах от 6 до 12 километров. Нижний предел определен исходя из того, что более мелкий астероид просто не смог бы нанести катастрофических повреждений. Верхний предел — с учетом того, что более крупный астероид, напротив, принес бы гораздо большее количество фуллеровых молекул. В результате исследования пород из Китая, Венгрии и Японии ученые обнаружили высокую концентрацию этих «особенных» веществ на границе Пермь — Триас, соответствующей периоду вымирания динозавров. Ранее считалось, что причиной их гибели был астероид, следы которого обнаруживались по значительным концентрациям иридия, но по временной шкале эти следы находятся раньше. Возможно, было два удара. То, что не сделал первый, доделал второй.

Четвертая катастрофа, происшедшая от 199 до 214 млн лет тому назад, в конце триасового периода, унесла жизни 22 % семейств морской фауны и 52 % морской флоры. Она же, правда, расчистила эволюционное пространство для появления самых крупных из известных науке земных существ — динозавров.

Наконец последняя, самая известная катастрофа, подписавшая смертный приговор динозаврам, случилась 65 млн лет назад в третично-меловом периоде. Тогда погибло 16 % семейств морских животных, 47 % морской фауны и 18 % семейств сухопутных позвоночных.

Наиболее вероятной причиной гибели динозавров стало уже упоминавшееся падение на Землю астероида в районе мексиканского полуострова Юкатан. Кратер диаметром 200 километров, оставленный 65 млн лет назад «убийцей динозавров», был обнаружен неподалеку от мексиканской деревни Чиксулуб.

Но рассмотрим подробнее катастрофу, случившуюся на границе пермского и триасового периодов, так как, скорее всего, именно во время нее произошел раскол древнего суперконтинента — Пангеи.

Многие знают об исчезновении динозавров 65 млн лет назад и о том, что погубил их астероид, упавший в районе Юкатана. Но меньше известно, что 250 млн лет назад произошло куда более крупное вымирание видов, затронувшее почти все растения и животных планеты. Его связывали со всплеском вулканической активности, создавшей неблагоприятную окружающую среду. Ученые из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре установили место падения астероида, убившего 250 млн лет назад почти все живое на Земле. Ударный кратер Bedout находится на дне океана близ побережья северо-западной Австралии.

Геолог Луанн Беккер и ее коллеги объявили о результатах исследования, показывающего, что в так называемом пермско-триасовом исчезновении, или Великом вымирании, виновен астероид. Геологи оценили диаметр космической скалы, упавшей 250 млн лет назад, в 6,4 — 11,2 километра.

Первые образцы пород с остатков этого кратера были подняты еще в 1970 г., но тогда никто не понял, что это был кратер, оставшийся от космического гостя. В 1998 г. такую версию высказал геолог Джон Гор-тер, но и ему не удалось довести дело до логического финала.