Крис Терни - Кости, скалы и звезды. Наука о том, когда что произошло

Конец эпохи динозавров часто для краткости называют «рубежом K-T». K — от немецкого слова «kreide», мел, обозначает меловой период, а T — от третичного периода по классификации Вернера (Tertiary). С тех пор как появилось это обозначение, геологическую стратификацию успели пересмотреть, и, строго говоря, «третичный» следовало бы заменить в названии на «палеогеновый», однако акроним уже прижился.

Некоторые известняки мелового периода, изначально отложившиеся на морском дне, теперь обнажились и представляют собой часть суши в Италии, в Дании, в Новой Зеландии и США. Оказываясь вблизи какого-нибудь из них, чувствуешь себя песчинкой — ведь это самая настоящая геологическая машина времени, способная перенести человека в конец другой эпохи. Чтобы увидеть рубеж K-T воочию, можно отправиться, например, в Новую Зеландию, в Вудсайд-Крик. Двадцатиминутная прогулка в сторону от шоссе, к холмам, и вы на месте. Там вас будет ждать известковый утес позднемелового и ранненеогенового периода, слегка накренившийся и прорезанный насквозь бегущим потоком. Ближе к подножию утеса кремовый известняк мелового периода отсекается слоем темной глины сантиметровой толщины. Эта граница почти у самой земли, поэтому вы можете без труда прикоснуться к рубежу, за которым мир стал другим. Выше этой глинистой полоски известняк темнеет, там начинается палеоген, эпоха T.

В нижней части мелового известняка кремового цвета часто находят морские окаменелости, иногда попадаются настолько крупные, что видны невооруженным глазом. А вот выше глиняной границы, в более темной палеогеновой части утеса окаменелостей практически нет, а если и встречаются, то микроскопические. И подобная картина — такое же чередование отложений — повторяется на всех участках, относящихся к этому периоду. Другими словами, рубеж K-T был глобальным явлением. Но что его вызвало?

К 1960-м гг. в качестве объяснения предлагалось несколько версий: климатические изменения, вулканическая активность, воздействие одного или нескольких метеоритов. Но определить точную причину можно было лишь датированием следов, оставленных этими событиями, и выяснением, совпадают ли они по времени с рубежом K-T. Датирование было решено проводить с помощью калиево-аргонового и аргонно-аргонового методов, которые нам уже знакомы по главе 9, где они рассматривались применительно к ископаемым останкам древних людей.

Многих сторонников завоевала теория, согласно которой динозавры вымерли в результате серии вулканических извержений, случившихся на рубеже K-T. Подтверждением тому служат траппы (базальты) Деканского плоскогорья в Индии, представляющие самую масштабную стадию вулканической активности той эпохи. Во время мелового периода распределение материков по поверхности Земли разительно отличалось от нынешнего. Индия смещалась на север к Азии, проходя над «горячей точкой», которая сейчас находится под островом Реюньон в Индийском океане. В результате начавшихся извержений образовались обширные слои лавы, сформировавшие гигантское плоскогорье. Эти траппы, также известные как «излившиеся базальты», покрывают территорию размером с Францию — около 500 000 км 2и содержат примерно 1 млн км 3застывшей лавы.

Чтобы излить такое количество лавы, извержения на Деканском плоскогорье должны были длиться достаточно долго. Помимо лавы вулканы выбрасывали в атмосферу пепел и газы, которые заслоняли земную поверхность от солнечных лучей, приводя к похолоданию. Такие катаклизмы должны были резко снизить фотосинтез и изменить климат, что могло повлечь за собой глобальное вымирание. Такая картина событий вполне подтверждалась датированием, проведенным на Деканском плоскогорье в 1960-х и 1970-х. С помощью калиево-аргонового и аргонно-аргонового методов было установлено, что извержения произошли от 40 до 100 млн лет назад. К сожалению, эти приблизительные цифры не давали представления о том, повлекла за собой, пришлась на самый пик или завершила эта вулканическая активность смену эпох K-T, случившуюся около 65 млн лет назад.

Одновременно с исследованием траппов Деканского плоскогорья развивалась и другая, альтернативная гипотеза. В 1980 г. группа под руководством отца и сына Луиса и Уолтера Альваресов из Калифорнийского университета попыталась измерить соотношение разных химических элементов в тонкой глинистой границе K-T. Прежде всего их интересовали те, что чаще встречаются в составе метеоритов, чем в земной коре и верхней мантии, например иридий. При сгорании метеорита в земной атмосфере иридий и прочие элементы попадают на поверхность нашей планеты — предположительно с постоянной регулярностью. Таким образом, измерив содержание этих элементов в глинистой прослойке, можно узнать, сколько времени она откладывалась. Чем ниже концентрация, тем быстрее образовалась прослойка.

Результаты оказались совершенно неожиданными. Вместо небольших вкраплений в глинистом слое концентрация искомых элементов на границе K-T зашкалила далеко за те показатели, которые получились бы в случае периодического высыпания метеоритной пыли. Так, например, по иридию на разных участках наблюдалось 40-330-кратное превышение нормы. Очевидно, метеоритной пылью дело не ограничилось, и требовались другие объяснения.

Единственное приемлемое объяснение группа Альваресов видела в метеоритном воздействии. Метеорит 10±4 км в поперечнике вполне мог оставить то количество иридия, которое было найдено в темной глинистой прослойке K-T. При подобной катастрофе в атмосферу было бы выброшено облако каменной пыли, в 60 раз превышающее массу метеорита. Часть его долгие месяцы, если не годы, висела бы в атмосфере, блокируя солнечные лучи. То есть по воздействию на земной климат этот катаклизм не отличался бы от извержений на Деканском плоскогорье. Однако он повлек бы за собой и другие последствия. Страшный жар уничтожил бы все живое в радиусе 500 км от места падения, а взрывная волна вызвала бы пожары в других областях мира. В результате выброса в атмосферу большого количества углекислого газа начались бы кислотные дожди. Жизнь на Земле оказалась бы под угрозой исчезновения.

Однако выводы калифорнийской группы получились довольно смелыми, учитывая, что место падения Альваресы так и не определили. И как быть с Деканским плоскогорьем?

Исследования на плоскогорье тем временем продолжались. Между напластованиями лавы в ходе раскопок обнаружились остатки динозавров. Видимо, в перерывах между извержениями условия для жизни оставались достаточно сносными. Более позднее аргонно-аргоновое датирование показало, что пик вулканической активности на плоскогорье случился 67 млн лет назад — то есть примерно за 2 млн лет до рубежа K-T. Значит, послужить причиной гибели динозавров вулканические извержения в Индии не могли.