Не сам удар астероида, а образовавшаяся в результате этого мелкая пыль, взвешенная в атмосфере, сыграла решающую роль в вымирании динозавров. Такое заявление сделала команда ученых под руководством Королевской обсерватории Бельгии, которая определила, что пыль из измельченной породы была выброшена в атмосферу Земли, блокируя солнце и препятствуя фотосинтезу растений. Их исследование было опубликовано в журнале Nature Geoscience.
Общепризнано, что около 66 миллионов лет назад космическая скала размером больше, чем гора Эверест, врезалась в то, что сегодня является побережьем Мексики, вызвав каскад катастроф, которые в конечном итоге уничтожили три четверти жизни на Земле, в первую очередь нептичьих динозавров.
Но более тонкие детали того, как все это происходило, все еще остаются предметом дискуссий.
Теперь ученые открыли геологический «черный ящик», который предполагает, что удар астероида создал шлейф мелкой пыли, который заблокировал солнечный свет, охладил Землю, остановил фотосинтез и разрушил пищевую цепь.
Первоначально предложенная в качестве механизма в 1980 году геологами, обнаружившими первые признаки мощного воздействия, эта гипотеза была исключена в начале 2000-х годов, поскольку образцы горных пород той эпохи не содержали достаточно мелкой пыли, чтобы вызвать глобальную зиму.
Однако большинство предыдущих исследований было основано на слоях отложений толщиной в один сантиметр мел-палеогенового периода.
В новом исследовании было проанализировано 40 образцов отложений, взятых из гораздо более богатого месторождения глубиной 1,3 метра в Танисе, Северная Дакота. Это место находится в 3000 километрах к северу от кратера астероида Чиксулуб, но оно дает уникальную картину того, как шлейфы пыли, сажи и частиц распространялись в годы после удара.
Более крупные частицы рассеивают свет под меньшими углами, чем более мелкие, поэтому с помощью лазера исследователи смогли определить, какая часть каждого образца состоит из мелкой силикатной пыли в диапазоне от 0,8 до 8 микрометров.
«Мы обнаружили большее количество мелкой пыли… чем предполагалось ранее», — пишут исследователи.
Используя компьютерное моделирование, исследователи обнаружили, что эта мелкая пыль, образовавшаяся, когда астероид врезался в Землю и разрушил скалу под ней, была «самой смертоносной» из частиц, выпущенных при столкновении метеорита шириной от 10 до 15 километров с Землей.
Они обнаружили, что высокий уровень пыли в атмосфере создал бы глобальную тьму, продолжавшуюся почти два года, что сделало бы невозможным фотосинтез растений.
Без растений вся пищевая цепочка рухнула бы. Высшие хищники, такие как тираннозавр рекс, охотились на добычу, в рационе которой были растения.
Эта пыль могла оставаться во взвешенном состоянии в воздухе до 15 лет, вызывая падение глобальной температуры на 15°C и вызывая «остановку фотосинтеза почти на два года после удара», блокируя солнечный свет, пишут исследователи.
Ударная волна столкновения также привела бы к испарению горной породы и образованию серосодержащих газов, которые формируются в мелкие частицы высоко в атмосфере. А сильная жара, вызванная ударом астероида, вызвала бы крупномасштабные лесные пожары, выбросив в небо большое количество сажи и пепла.
Однако, согласно результатам исследователя, именно мелкие силикаты, а не такие материалы, как частицы серы, были главным образом ответственны за продолжительную планетарную зиму.
«Мы обнаружили, что глобальная тьма и длительная потеря фотосинтетической активности планеты происходят только в сценарии силикатной пыли, почти через 1,7 года (620 дней) после удара», — пишут исследователи. «Это достаточно длительный период времени, чтобы создать серьезные проблемы как для наземной, так и для морской среды обитания».
Те животные и растения, которые не были приспособлены или не смогли приспособиться к жизни в темноте и холоде, встретили бы свою гибель. Флора и фауна с гибкой диетой, средой обитания и образом жизни имели бы больше шансов на выживание.
Удар астероида Чиксулуб также вызвал мега-цунами высотой 1,5 километра, которое поразило все континенты Земли, и вызвало сейсмическую активность, в 50 000 раз более мощную, чем, например, землетрясение на Суматре в 2004 году.
