Почти всички знаят, че преди 66 милиона години астероид падна на Земята, което сякаш доведе до смъртта на динозаврите. Това падение обаче доведе до мистериозни последствия. Там, където растяха армии от дървета, простиращи клоните си към небето, сякаш бягат от гъсталаци от папрати и храсти, които ги грабнаха за корените, останаха само изгорели стволове. Вместо непрекъснатия шум от насекоми и писъци на гигантски динозаври, имаше само свирка на вятъра, пронизващ тишината. Падна мрак: синьо, зелено, жълто и червено, танцуваха на слънце, всичко беше изгорено.
Това се случи, когато преди 66 милиона години гигантски астероид на десет километра удари нашата планета.
„След минути или дори часове буйният и оживен свят се превърна в тих и празен свят“, казва Даниел Дърда, планетарен учен от Югозападния изследователски институт в Колорадо. "Особено в района на хиляди квадратни километра около мястото на удара - всичко беше напълно унищожено."
Сглобявайки заедно пъзела от тази есен, учените са очертали дългосрочните ефекти от въздействието. Той претендира за живота на повече от три четвърти от всички видове животни и растения на Земята. Най-значимите жертви бяха динозаврите - но много от тях оцеляха под формата на птици.
Но се оказа много по-трудна задача да нарисуваме всичко в детайли, особено какво последва падането и какво позволи на някои видове да оцелеят.
За първи път те започнаха да говорят за факта, че динозаврите са били унищожени от астероидно въздействие през 1980 година. По онова време тази идея беше противоречива. Тогава през 1991 г. геолозите откриха мястото на падането - кратер с диаметър 180 километра на полуостров Юкатан в Мексико. Кратерът е кръстен Chicxulub на близкия град.
Кратера беше трудно да се намери, защото е под земята. Северната част също беше далеч от брега, заровена под 600 метра океански утайки.
Промоционално видео:
През април 2016 г. учените започнаха да пробиват километър надолу по морската страна на кратера, за да извлекат основни проби с дължина 3 метра. Екип от учени ще анализира възстановените проби, за да разкрие промени във вида на скалата, мънички вкаменелости и може би дори ДНК, затворена в камъка.
„Вероятно ще намерим безплоден океан на земята нула веднага след удара и тогава може би ще видим животът да се върне“, казва Шон Галик от Института по геофизика на Тексаския университет, който участва в сондажите.
Някои неща могат да бъдат научени без пробиване на кратер.
Например, като се има предвид размерът на кратера, учените изчислиха колко енергия ще бъде освободена при въздействие.
Използвайки тази информация, Дурда и Дейвид Кринг от Института за луната и планетите в Тексас моделираха точните подробности за сблъсъка и предсказаха каква верига от събития може да се случи. Учените успяха да тестват този сценарий с вкаменелости и да проверят колко точни са прогнозите.
„Всички тези изчисления бяха направени усърдно”, казва палеоботанистът Кърк Джонсън, директор на Националния природонаучен музей на Смитсън. „Можете да изградите сценарий, при който преминавате от момента на падането, последната секунда на периода Креда и след това стъпка по стъпка се движите през минутите, часовете, дните, месеците и годините след събитието.“
И тези изследвания разказват катастрофална история.
Астероидът проби небето със скорост 40 пъти по-голяма от скоростта на звука и се разби в земната кора. Резултатът беше експлозия от 100 трилиона тона еквивалент на TNT - седем милиарда пъти по-мощна от бомбата, хвърлена върху Хирошима.
Въздействието върху земната кора изпраща ударни вълни във всички посоки. Цунами до 300 метра височина в Мексиканския залив. Земетресенията в десет точки унищожиха бреговата линия и в радиус от хиляди километри експлозия разкъса и разпръсна всички дървета. Накрая тонове камъни паднаха от небето и погребаха остатъка от живота си.
„Това беше основно куршум на 10 километра“, казва Джонсън. - Невероятна физика. Невероятна експлозия, невероятни земетресения, невероятно цунами и всичко в радиус от няколкостотин километра е покрито с камъни с размерите на къщите."
Но тези регионални въздействия сами по себе си не са причинили масово изчезване в световен мащаб.
Когато астероидът падна, той изпари голяма част от земната кора. Над мястото на падането отломки се издигаха като факла, летящи в небето. „Имаше огромна, разширяваща се топка плазма, която влезе в горната атмосфера, в космоса“, казва Дурда. Факелът се разширяваше на запад и изток, докато обхвана цялата Земя. Тогава, гравитационно свързан с планетата, той се разля обратно в атмосферата.
Когато изстиваше, той се кондензира в трилиони стъклени капчици с диаметър четвърт милиметър. Те се втурнаха с повърхността на Земята с голяма скорост и нагряха горната атмосфера толкова силно на места, че на земята избухнаха пожари. „Мощната топлина от повторно влизащата емисия създаде горещ ефект върху планетата“, казва Джонсън. "Сега имате печка."
Саждите от пожарите, съчетани с праха от удара, блокираха светлината от слънчевите лъчи и потопиха Земята в дълга, мрачна, зимна мрак.
През следващите няколко месеца малки частици паднаха на повърхността, скривайки цялата планета в слой от астероиден прах. В момента палеонтолозите могат да видят този слой, запазен във фосилните записи. Това е креда-палеогенна граница, повратна точка в историята на нашата планета.
През 2015 г. Джонсън измина 200 километра от открития крейдо-палеогенен слой в Северна Дакота в търсене на вкаменелости. „Ако погледнете под слоя, можете да видите динозаври“, казва той. "Но ако погледнете отгоре, няма динозаври."
В Северна Америка, преди удара на Chicxulub, вкаменелостите нарисуваха картина на буйни гори, между които текат реки, и гъст подраст на папрати, водни растения и цъфтящи храсти.
Климатът беше по-топъл, отколкото сега. Нямаше ледени шапки на полюсите, а някои динозаври обикаляха по северните земи на Аляска и далеч на юг по островите Сиймур в Антарктида.
„Светът беше толкова биологично богат и разнообразен, колкото всичко, което виждаме около нас днес“, казва Дурда. - Но по-късно, и особено близо до мястото на падането, околната среда стана подобна на Луната. Пуста и безплодна."
Учените извеждат последиците от падането на астероида, като изучават креда-палеогенен слой, който е открит на 300 места по света.
„За разлика от всеки друг геоложки процес, падането на астероид става незабавно. Всичко това не е разтегнато през стотици или десетки милиони години. Всичко се случи мигновено, казва Джонсън. "След като идентифицираме слоя от отломки в кратера на удара на астероида, можем да отидем по-ниско и по-високо, да сравним какво се е случило преди и след това."
По-близо до мястото на удара животните и растенията загиват или от парещи температури, от див вятър, от земетресения, цунами или камъни, паднали от небето. Освен това, дори от другата страна на земното кълбо, видът страда от верижна реакция като липсата на слънчева светлина.
В региони, където жизнената среда не е била унищожена от пожари, температурите са унищожили храната за животните, а киселинният дъжд е развалил запасите от вода. За да се влошат нещата, отломките във въздуха направиха повърхността на Земята толкова тъмна, колкото и в неосветена пещера, прекратявайки фотосинтезата и унищожавайки хранителни паяжини.
Тъй като растителността е изчезнала, тревопасните нямаха какво да ядат. Ако тревопасните умират, месоядните няма какво да ядат. Стана невъзможно да оцелееш. Всичко, което не изгоря, умира от глад.
Вкаменелостите показват, че нищо по-голямо от миещата мечка не е оцеляло. По-малките същества имат шанс, защото обикновено има повече от тях, те се хранят по-малко и могат да се възпроизвеждат и адаптират по-бързо.
Сладководните екосистеми по принцип се чувстваха по-добре от сухоземните. Но в океана всичко се разпадна, всички хранителни вериги се сринаха.
Докато дългата зима спира фотосинтезата, нейните ефекти са по-големи в полукълбата, която навлиза в вегетационния сезон. "Ако например сте в началото на лятото в северното полукълбо и светлините ви са изключени през вегетационния сезон, възникват проблеми."
Вкаменелостите показват, че Северна Америка и Европа са били най-добрите след този ад. Това предполага, че зимата започва в северното полукълбо, когато падна астероидът.
Но дори и в най-тежко засегнатите райони животът скоро пропълзя назад.
„Масовото изчезване е меч с две остриета. От единия край: какво уби живота. На втория край: какви способности са били необходими на растенията и животните, за да оцелеят, да се развият и възстановят?"
Възстановяването отне много време. Отнеха стотици, ако не и хиляди години за възстановяване на екосистемите. Учените изчисляват, че са били необходими три милиона години в океаните, за да се върне органичното вещество в норма.
Както днес след пожара, папратите бързо колонизират изгорелите райони. Екосистемите, избягали от нахлуването на папрати, бяха доминирани от гъсталаци от водорасли и мъхове.
В райони, които са избягали от най-лошото унищожение, някои видове са оцелели, за да преселят планетата. Акули, крокодили и някои видове риби са оцелели в океаните.
Изчезването на динозаврите означаваше, че се отварят нови екологични ниши. „Миграцията на видове бозайници в тези празни екологични ниши доведе до изобилието от бозайници, което виждаме в съвременния свят“, казва Дурда.
Когато тази пролет учените пробият кратера, те отново ще се опитват да получат по-ясна представа за това как се е образувал кратерът и влиянието на падането върху климата.
„Можем да направим по-добър анализ от вътре в кратера“, казва Джонсън. „Ще научим много за разпределението на енергията и особено за това, което се случва със Земята, когато нещо от този размер пада върху нея.“
Освен това учените ще разгледат минералите и пукнатините в скалите и ще се опитат да разберат какво може да е живяло там. Пробиването ще ни помогне да разберем как е възстановен животът.
„Гледайки как се връща животът, можете да намерите отговори на няколко въпроса“, казва Галик. - Кой се върна пръв? Какъв вид беше? Кога се появи еволюционното разнообразие и колко бързо?"
Въпреки че много видове и отделни организми са умрели, други форми на живот започват да процъфтяват в тяхно отсъствие. Тази двойна картина на бедствие и възможност се повтаря многократно през цялата история на паданията на Земята.
По-специално, вероятно е, че ако астероидът не беше ударил Земята преди 66 милиона години, курсът на еволюцията щеше да е съвсем различен - и хората може би не биха се появили. "Понякога казвам, че кратерът на Chicxulub се е превърнал в тигела на човешката еволюция", казва Кринг.
Той също така предположи, че въздействието на големите астероиди може да е помогнало да се роди живот.
Когато астероидът падна, интензивната топлина задейства интензивна хидротермална активност в кратера Chicxulub, която може да продължи 100 000 години.
И тя би могла да позволи на термофилите и хипертермофилите - екзотични едноклетъчни организми, които процъфтяват в гореща, химически обогатена среда - да се заселят вътре в кратера. Пробиването ще тества тази идея.
От създаването си Земята редовно се бомбардира. През 2000 г. Кринг предположи, че тези въздействия създават подземни хидротермални системи като тези, които може би са се образували в кратера Chicxulub.
Тези горещи, химически богати и влажни места може би са породили първите форми на живот. Ако е така, тогава топлоустойчивите хипертермофили са били първите форми на живот на Земята.
ИЛЯ КХЕЛ
