Чикшулуб (кратер)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти 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
Red pog.svg
Чикшулуб
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе
Карта гравитационной аномалии области чикшулубского кратера. Затенённая область — полуостров Юкатан[1]

Чикшулу́б (исп. и юкатек. Chicxulub [tʃikʃu'lub] — «демон клещей», название указывает на издревле высокую распространённость паразитиформных клещей в этой местности; иногда ошибочно транслитерируется как Чиксулуб) — древний ударный кратер диаметром около 180 км[2] и изначальной глубиной до 17—20 км[3], находящийся на полуострове Юкатан, и входящий в список крупнейших кратеров на Земле. Предполагается, что кратер образовался около 66,5 млн лет назад[4] в конце мелового периода в результате удара астероида диаметром около 10 км. Энергия удара оценивается в 5⋅1023 джоулей или в 100 тератонн в тротиловом эквиваленте[5] (для сравнения, крупнейшее термоядерное устройство имело мощность порядка 0,00005 тератонны, что в 2 миллиона раз меньше).

Открытие кратера[править | править код]

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[править | править код]

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)[6]. Подобный удар должен был вызвать цунами высотой 50—100 метров, ушедшие далеко вглубь материков. Прошедшая по поверхности Земли высокотемпературная ударная волна и обратное падение выброшенных в ближний космос (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[7] или на 1—2 года был ингибирован[8] 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[8]. 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[9].

Кроме того, падение астероида, как предполагается[источник не указан 902 дня], 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[10] Международной программы изучения океана (IODP)[en], выяснилось, что залегающий между толщей зювита[en] или импактной брекчии и вышележащим палеоценовым пелагическим известняком 76-сантиметровый переходный слой, включая верхнюю часть со следами ползания и рытья[en], сформировался менее, чем за 6 лет после падения астероида[11][12].

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[en], 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[en] 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[13]. В породах, отложившихся непосредственно после взрыва, обнаружены следы присутствия как аэробных, так и анаэробных бактерий[14].

Научные исследования[править | править код]

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[15], свидетельствующую об аномальной 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[16][17].

Кроме того, в пограничном слое найдены частицы ударно-преобразованного кварца[en] и тектиты[18] (частички стекла, которые формируются только при астероидных ударах и ядерных взрывах[19]), а также обломки горных пород, наибольшее содержание которых на мел-палеогеновой границе обнаружено в районе Карибского бассейна (как раз там, где находится полуостров Юкатан)[20].

Гипотеза Альваресов получила поддержку части научного сообщества, но в течение 30 лет выдвигалось много альтернативных (подробнее см. в статье Мел-палеогеновое вымирание)[21][22].

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[23].

Геофизики обнаружили в центральной части Луизианы огромную рябь, оставленную цунами, образовавшимся после удара астероида Чикшулуб, эквивалентного по силе мегаземлетрясению силой 11 баллов по шкале Рихтера. Мегарябь имела среднюю длину волны 600 м и среднюю высоту волны 16 м[24].

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. Nicholas M. Short. Crater Morphology; Some Major Impact Structures (англ.) (недоступная ссылка). The Remote Sensing Tutorial. Federation of American Scientists (2005). Дата обращения: 15 сентября 2013. Архивировано 28 октября 2012 года.
  2. Kring, David A. 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.: «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»
  3. 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.»
  4. Dinosaur extinction: Scientists estimate 'most accurate' date (англ.). BBC (8 February 2013).
  5. 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.
  6. Журнал Nature Communications публикует, что уничтоживший динозавров астероид упал под самым смертоносным углом [1]
  7. 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[en]. — 1997. — Vol. 102, no. E9. — P. 21645—21664. — ISSN 0148-0227. — doi:10.1029/97JE01743. — PMID 11541145.
  8. 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.
  9. 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[en]. — 2017. — 16 January (vol. 44, iss. 1). — P. 419—427. — doi:10.1002/2016GL072241.
  10. Expedition 364 Chicxulub K-Pg Impact Crater (англ.). ECORD. Дата обращения: 28 сентября 2019.
  11. Марков, Александр. Жизнь вернулась в кратер Чиксулуб почти сразу после падения астероида. Элементы.ру (8 июня 2018). Дата обращения: 28 сентября 2019.
  12. 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.
  13. 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.
  14. Bettina Schaefer et al. Microbial life in the nascent Chicxulub crater, January 22, 2020
  15. 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.
  16. 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.)
  17. Луис В. Альварес, Уолтер Альварес, Франк Осаро, Элен В. Мичел. Внеземная причина вымирания в меловом и третичном периодах. Экспериментальные результаты и теоретическая интерпретация (рус.) // Science. — 1980. — Т. 208, № 4448. — С. 1095—1108. — ISSN 0036-8075.
  18. 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[en]. — 1991. — Vol. 19, no. 9. — P. 867—871. — ISSN 0091-7613. — doi:10.1130/0091-7613(1991)019<0867:CCAPCT>2.3.CO;2.
  19. 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.
  20. 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.
  21. The Chicxulub debate (англ.) (недоступная ссылка). Department of Geosciences. Принстонский университет. Дата обращения: 20 июля 2014. Архивировано 15 сентября 2013 года.
  22. Джеффри Клугер (Time): Возможно, динозавры вымерли не из-за астероида (недоступная ссылка). Дата обращения: 9 ноября 2014. Архивировано 9 ноября 2014 года.. 2009-05-29.
  23. Peter Schulte et al. The Chicxulub Asteroid Impact and Mass Extinction at the Cretaceous-Paleogene Boundary, Science, 05 Mar 2010: Vol. 327, Issue 5970, p. 1214—1218. doi:10.1126/science.1177265
  24. 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 // Earth and Planetary Science Letters. Volume 570, 15 September 2021

Ссылки[править | править код]