Геофизики удвоили «серный выхлоп» погубившего динозавров астероида

Donald E. Davis / NASA

Геофизики из Великобритании и США с помощью компьютерного моделирования уточнили уровень выбросов в атмосферу газов в результате возможного падения на Землю астероида 66 миллионов лет назад. Оказалось, что астероид мог привести к образованию более 400 гигатонн углекислого газа и более 300 гигатонн серосодержащих аэрозолей. Полученная оценка среднего уровня серосодержащих выбросов примерно в два раза превышает предыдущие оценки, что указывает на возможное значительное снижение температуры на планете. Результаты исследования опубликованы в Geophysical Research Letters.

Мел-палеогеновое вымирание, которое произошло 66 миллионов лет назад и привело к исчезновению динозавров, является одним из пяти крупнейших вымираний за всю историю жизни на Земле. По основной гипотезе, причиной произошедшего считается падение астероида диаметром около 10 километров в районе современного полуострова Юкатан. Это привело к выбросу в атмосферу большого количества сажи, пыли, углекислого газа и серосодержащих соединений, что стало причиной резкого похолодания и сильного падения уровня освещенности. Недавнее исследование показало, что выброс в атмосферу огромного количества сажи даже могло погрузить Землю в «ночь», которая продлилась 1,5 года.

В новой работе группа ученых из США и Великобритании на основании последних уточнений об угле падения астероида на Землю, смоделировала это столкновение и оценила количество газов, которые образовались из осадочных горных пород и были выброшены в атмосферу. В своем моделировании геофизики изучили, как меняется концентрация и скорость газов в зависимости от угла падения астероида, толщины и пористости осадочных пород, глубины водоема в области падения и давления, которое создается при ударе. 

Для того, чтобы оказать заметное влияние на планетарный климат, выбросы должны были подняться на высоту не менее 25 километров, то есть их начальная скорость должна была составлять не меньше, чем километр в секунду. Геофизики оценили, какое количество серы и углекислого газа будет выбрасываться с нужной скоростью и подниматься на нужную высоту при столкновении с различными типами поверхностей.

Оказалось, что к максимальному выбросу газов в атмосферу приводит падение астероида на поверхность Земли под углом от 30 до 60 градусов. Согласно последним исследованиям, диаметр астероида составлял около 10 километров, его скорость в момент падения была равна примерно 18 километрам в секунду, а угол падения составил как раз около 60 градусов.

Результаты моделирования показали, что при таком угле падения астероида на высоте 25 километров в зависимости от свойств горной породы, на которую упал астероид, должно было оказаться примерно от 200 до 450 гигатонн серы и от 250 до 600 гигатонн углекислого газа. При этом количество газа от столкновения с непористой горной породой больше, чем для пористой, а при падении астероида в воду под таким же углом количество выброшенных в атмосферу газов снижается примерно на 20-30 процентов.

По данным более ранних исследований, количество выброшенных серосодержащих соединений в результате падения астероида оценивалось в 100 гигатонн, что примерно в три раза меньше новых данных. В то же время, количество выброшенного углекислого газа раньше явно переоценивалось. Стоит отметить, что в своей работе геофизики моделировали только количество образовавшихся газов и не оценивали возможное охлаждение и снижение освещенности на планете в результате столкновения. Однако все предыдущие исследования показывают, что даже меньшего уровня серы в атмосфере хватило бы для запуска процесса массового вымирания на Земле.

Обычно источником большого количества серы в атмосфере являются извержения вулканов. Так, извержение Йеллоустонского вулкана 639 тысяч лет назад в результате выброса в атмосферу большого количества пепла и серы спровоцировало два периода резкого похолодания. С другой стороны, выброс серы во время извержения вулкана в Антарктиде 17 тысяч лет назад из-за истощения озонового слоя, наоборот, привело к некоторому повышению температуры.

Александр Дубов

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.