Содержание
Моделирование помогло рассчитать угол падения «динозаврового» астероида
Ученые смоделировали падение астероида, который образовал ударный кратер Чиксулуб на полуострове Юкатан, и выяснили, что он упал под углом от 45 до 60 градусов к поверхности Земли. При таком угле падения в атмосферу выбрасывается наибольшее количество серы и углекислого газа, что может привести к существенному изменению климата на планете. Полученные результаты, поэтому, могут быть еще одним аргументом в пользу того, что именно падение астероида привело к мел-палеогеновому массовому вымиранию, пишут ученые в Nature Communications.
Ударный кратер Чиксулуб, расположенный на полуострове
Юкатан, образовался около 66 миллионов лет назад вследствие падения астероида диаметром
от 10 до 80 километров. Диаметр кратера составляет около 150 километров, что делает
его вторым по величине среди известных на Земле и единственным, у
которого есть пиковое кольцо — круговая структура, расположенная внутри кратера и окружающая его центр.
Бо́льшая часть кратера находится под осадочными породами, поэтому он был открыт сравнительно недавно (в 1978 году) благодаря изучению геофизических данных. Падение столь большого тела на земную поверхность должно было повлечь катастрофические
последствия для климата и жизни, а приблизительное совпадение возраста кратера со временем мел-палеогенового массового вымирания породило гипотезу о том, что к вымиранию привело именно падение астероида.
Ученые под
руководством профессора Гарета Коллинза (Gareth S. Collins) из Лондонского Имперского колледжа смоделировали падение чиксулубского астероида. Для этого они использовали данные о гравитационных аномалиях в районе кратера и данные «Экспедиции 364» Международной
программы изучения океана (International Ocean Discovery Program), которая пробурила исследовательскую скважину на глубину более 1,3 километра ниже
океанского дна в районе пикового кольца кратера.
Для симуляции исследователи использовали программу, разработанную для расчетов физики процессов
столкновений и образования кратеров.
Астероид моделировался как гранитный шар, а место, куда он упал, — как плоская поверхность, состоящая из
нескольких слоев с толщиной коры 33 километра. Траекторию астероида смоделировали для падения под четырьмя углами (90, 60, 45 и 30 градусов), при этом диаметр тела увеличивался с уменьшением угла удара для сохранения заданного
радиуса получающегося в итоге кратера.
Основным критерием для сравнения симуляции с реально наблюдаемыми геологическими особенностями в районе Чиксулуба стала оценка
взаимного расположение трех центров: геометрического центра кратера, пикового кольца и поднятия плотных пород мантии, находящихся в 30 километрах ниже поверхности. В
реальном кратере эти три точки расположены практически на одной линии,
вытянутой в направлении с северо-востока на юго-запад, а центр кратера при этом
находится между центрами мантийного поднятия и пикового кольца.
В результате, модель с углом падения 60 градусов и направлением падения с северо-востока наиболее похоже воспроизвела картину наблюдаемых геологических особенностей.
Модель угла падения в 45 градусов показала меньшее смещение центра мантийного поднятия, но также в пределах погрешностей, связанных с неточностями в определении диаметра кратера и местоположения его элементов. Более-менее симметричное распределение выбросов, расплавленных при ударе пород вокруг кратера, также согласуется с крутым наклоном траектории упавшего тела, полученным при моделировании.
То, под каким углом происходит удар, напрямую влияет на массу испаряющихся в результате взрыва осадочных пород. Согласно ранее опубликованным вычислениям, угол удара в диапазоне от 30 до 60 градусов приводит к наиболее серьезным изменениям климата планеты. Количество серы и углекислого газа, выбрасываемых при этом в атмосферу, на единицу массы упавшего тела в два-три раза выше, чем при вертикальном ударе и на порядок выше, чем при сценариях с пологими углами падения (15 градусов). Так как угол падения чиксулубского астероида согласно модели равняется 45–60 градусам, это событие в действительности привело к наибольшему возможному выбросу серы и углекислого газа.
Это, в свою очередь, может быть еще одним аргументом в пользу того, что именно чиксулубский астероид стал ключевым фактором приведшим к мел-палеогеновому вымиранию.
Событие, сформировавшее кратер Чиксулуб, оказало значительное влияние на климат Земли, а мел-палеогеновое вымирание, которое с ним связывают,
привело к исчезновению множества видов, в том числе и млекопитающих, существование
которых, как считают ученые, было поставлено под угрозу. Однако не только астероид способен привести к массовому исчезновению видов: в наше время из-за воздействия человека на окружающую среду под угрозой исчезновения находится до миллиона видов.
Андрей Фокин
Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Чиксулубский метеорит не убивал динозавров?
Наука
|
Поделиться
Результаты анализа горных пород, чье происхождение связано с ударным кратером Чиксулуб, подтвердили гипотезу, согласно которой падение гигантского метеорита произошло не 65 млн.
лет назад, а гораздо раньше. Следовательно, делают вывод ученые, в массовой гибели динозавров метеорит не виновен.
Тщательный геохимический анализ стеклянных шариков, имеющихся во многих слоях отложений в северной Мексике, Техасе, Гватемале, Белизе и Гаити, указал на их общий источник кратер Чиксулуб (Chicxulub) на полуострове Юкатан в Мексике, сообщает SpaceDaily. Но тот же анализ показал, что падение гигантского метеорита
произошло за 300 тыс. лет до массового вымирания живых организмов, которым отмечена граница мелового и третичного периода, или, как ее еще называют, граница М-Т или К-Т.
При помощи метода электронной микроскопии доктор Маркус Хартинг (Markus Harting) из Утрехтского университета (Нидерланды) определил, что химический состав шариков аналогичен составу горных пород, расплавленных в кратере Чиксулуб. Эти шарики «переработаны» эрозией, и именно в результате этой переработки некоторые из шариков переместились в слои отложений, относящиеся к границе К-Т.
В более верхних и молодых слоях д-р Хартинг обнаружил знаменитый слой иридия внеземного происхождения. Этот иридий находят по всей Земле предполагается, что он распространился по планете после падения крупного небесного тела по времени где-то вблизи границы К-Т.
Таким образом, факты свидетельствуют о том, что слой иридия не имеет отношения к чиксулубскому метеориту. Тогда возникает вопрос: что послужило причиной образования слоя иридия, если не удар метеорита? Ученые предполагают, что наша Солнечная система 65 млн. лет назад проходила через плотное облако космической пыли. «Возможно, в это время множество метеоритов попадало в атмосферу Земли и сгорало в ней», предполагает д-р Хартинг. Иридий таким образом попадал в атмосферу, а затем и в почву, смывался дождями в озера и океаны и оседал в геологических отложениях.
Возникает и другой вопрос: могло ли падение метеорита привести к массовому вымиранию живых существ на нашей планете? Д-р Хартинг утверждает, что это возможно, и в качестве примера приводит аммонитов, которые вымерли приблизительно в то время, когда образовался кратер Чиксулуб, т.
е. до границы К-Т.
Елена Черникова, «РТК-Солар»: Госсектор стремится к защите от внутренних угроз
Безопасность
Но было ли падение чиксулубского метеорита причиной вымирания аммонитов, еще до конца не ясно. Сомнения вызывает тот факт, что многие животные к примеру, крокодилы и черепахи, пережили этот период. Таким образом, делают вывод ученые, падения гигантских метеоритов могли и не стать катастрофой планетарного масштаба.
- Какой дисплей для смартфона лучше: AMOLED или IPS?
Откуда взялся астероид Чиксулуб, убивший динозавров?
Автор: Science Desk Kochi | 3 августа 2021 г., 16:22:54
Команда SwRI обнаружила, что ударники, подобные тому, что положил конец правлению динозавров, скорее всего, происходят из внешней половины главного пояса астероидов.
(Любезно предоставлено SwRI/Don Davis)
Около 66 миллионов лет назад большой астероид (около 10 км в ширину) врезался в Землю недалеко от Мексики, создав ударную структуру диаметром 180 км. Это событие вызвало массовое вымирание, уничтожившее 75% всех видов растений и животных, включая нептичьих динозавров.
Теперь, используя компьютерное моделирование эволюции астероидов и данные об известных астероидах, команда из США выяснила, откуда взялся астероид Чиксулуб и как часто такие события происходили в прошлом. Результаты были опубликованы в прошлом месяце в Icarus.
Команда SwRI сосредотачивается на источнике удара, уничтожившего динозавров https://t.co/LDZmC7zfxQ
— Юго-западный научно-исследовательский институт (@SwRI) 27 июля 2021 г.
«Мы решили поискать, где могут скрываться братья и сестры импактора Чиксулуб», — сказал в пресс-релизе ведущий автор исследования доктор Дэвид Несворный. Команда изучила главный пояс астероидов, расположенный между орбитами Марса и Юпитера.
По данным НАСА, этот пояс содержит от 1,1 до 1,9миллионов астероидов диаметром более 1 километра и миллионов меньших.
Читайте также | Космический камень, убивающий динозавров, мог вызвать морские вулканы: Исследование
Используя компьютерные модели, они изучили, как объекты могут покинуть этот пояс, и отметили, что тепловые силы могут позволить этим объектам дрейфовать, а гравитационные удары от обеих планет может вытолкнуть объект на околоземные орбиты.
Команда также использовала суперкомпьютер NASA Pleiades для моделирования более 100 000 астероидов. Полученные данные свидетельствуют о том, что астероиды диаметром 10 км из внешней половины пояса астероидов могут столкнуться с Землей в среднем раз в 250 миллионов лет. Это как минимум в 10 раз чаще, чем рассчитывалось ранее.
Подробнее |Астероид, убивший динозавров, охладил Землю больше, чем предыдущие оценки: исследование
«Этот результат интригует не только потому, что во внешней половине пояса астероидов находится большое количество ударных углеродистых хондритов, но и потому, что моделирование команды может впервые воспроизвести орбиты крупных астероидов, находящихся на грани сближения с Землей», — сказал доктор Симона Марчи, соавтор исследования.
«Наше объяснение источника ударного элемента Чиксулуб прекрасно согласуется с тем, что мы уже знаем об эволюции астероидов».
«Эта работа поможет нам лучше понять природу удара Чиксулуб, а также расскажет нам, откуда могли возникнуть другие крупные ударные объекты из глубокого прошлого Земли», — сказал доктор Несворны.
В другой статье, опубликованной в феврале, предполагалось, что ударный элемент Чиксулуб прибыл с края Солнечной системы.
Истории только для подписчиков
Просмотреть все
Подпишитесь сейчас менее чем за 4 рупии в день
Реклама
‘ >
Исследовательская группа из двух человек предположила, что она возникла из облака Оорта, сферы обломков на краю Солнечной системы. Затем комета была сбита с курса гравитационным полем Юпитера и отправлена близко к Солнцу, где она разбилась на несколько частей. Команда пишет, что эти фрагменты пересекают орбиту Земли и сталкиваются с планетой раз в 250–730 миллионов лет или около того.
© IE Online Media Services Pvt Ltd
Впервые опубликовано: 08.03.2021, 16:22:54
Следующая история
Полиция Мумбаи публикует видео с изображением «Великого Хали» для распространения информации об использовании шлемов, выигрывает интернет
Что произошло, когда астероид, убивший динозавров, врезался в Землю?
Астероид, убивший динозавров, оставил на поверхности планеты кратер шириной 124 мили.
(Изображение предоставлено: АНДРЖЕЙ ВОЙЧИЦКИ через Getty Images)
Скрытый под водами Мексиканского залива кратер Чиксулуб отмечает место падения астероида, упавшего на Землю 66 миллионов лет назад. Наиболее значительным результатом этого катастрофического события стал 9-й0055 Пятое массовое вымирание , уничтожившее около 80% всех видов животных, включая нептичьих динозавров .
Но что на самом деле произошло, когда астероид столкнулся с Землей?
Изучая геологию как в Чиксулубе, так и во всем мире, ученые собрали воедино то, что произошло в тот ужасный день и в последующие годы.
Связанный: Сколько времени существует большинство видов, прежде чем они исчезнут?
Согласно исследованию 2020 года, опубликованному в0055 Nature Communications (открывается в новой вкладке). Астероид был около 7,5 миль (12 километров) в диаметре и двигался со скоростью около 27 000 миль в час (43 000 км/ч), когда образовал шрам шириной 124 мили (200 км) на поверхности планеты, сказал Шон Гулик, профессор-исследователь. в Институте геофизики Техасского университета, который руководил исследованием. Что еще более важно, астероид столкнулся с планетой примерно в 60 градусах над горизонтом. Этот угол был особенно разрушительным, потому что он позволил удару астероида выбросить в атмосферу большое количество пыли и аэрозолей.
Гулик указал на доказательства своего коллеги (открывается в новой вкладке) в регионе, чтобы поддержать моделирование удара под углом, включая асимметричную структуру кратера, положение приподнятых (изогнутых вверх) мантийных пород, уникальные отложения последовательности в кернах, собранных в этом регионе, и, в частности, отсутствие в кернах определенного типа породы, называемой эвапоритами, такой как галит и гипс.
Команда Гулика подсчитала, что при столкновении эвапоритовые породы испарились, отправив 325 гигатонн серы в виде аэрозолей серы, а также 435 гигатонн углекислого газа в атмосферу.
Материал, выброшенный в атмосферу, состоял в основном из измельченной породы и капель серной кислоты, которые образовались из богатых сульфатами морских пород, известных как ангидрит, которые испарились во время удара астероида, согласно исследованию 2014 года, опубликованному в журнале Nature. Геофизические науки . Это облако микроскопического материала создало вокруг планеты пелену, уменьшающую поступающее солнечное тепло и свет. Возникшее в результате долгосрочное похолодание резко изменило климат планеты. Исследование 2016 года в журнале Geophysical Research Letters обнаружил, что средняя температура в тропиках резко упала с 81 градуса по Фаренгейту (27 градусов по Цельсию) до 41 F (5 C). По мере того, как приходящий солнечный свет тускнел, фотосинтез ослабевал, и основа пищевой цепи на суше и в океане рухнула, погубив динозавров и многих других животных.
Тем временем серная кислота в воздухе привела к смертельным кислотным дождям , которые шли в течение нескольких дней после удара, убивая бесчисленное количество морских животных, живущих в верхних частях океанов, а также в озерах и реках, как показало исследование 2014 года.
Столкновение также вызвало мощные цунами, мелководные волны, которые распространились по океанам Земли. Первоначально волна достигала почти 1 мили (1,5 км) в высоту и двигалась со скоростью 89 миль в час (143 км / ч), а другие волны достигали огромных высот, в том числе до 46 футов (15 м) в Атлантическом океане и 13 футов (4 м). в северной части Тихого океана, по данным модельного исследования . Более того, свидетельства осадконакопления массивных волн сохранились в отложениях вокруг Луизианы. Трехмерная сейсмическая съемка геологии под Луизианой выявила длинные асимметричные участки высотой 52 фута (16 м) 9.0055 мегарябь , указывающая на место падения в заливе.
Измельченная порода и пепел, падающие обратно на поверхность после удара, также вызвали серию лесных пожаров , которые исследователи сравнили с бройлером, воспламеняющим сухой трут.
Дополнительный дым и пепел, вероятно, способствовали охлаждению кожуха, еще больше уменьшая попадание солнечного света.
СВЯЗАННЫЕ ЗАГАДКИ
Геологам легко увидеть, когда упал астероид, когда они исследуют слои горных пород; в скалах по всему миру, датируемых концом 9 в.0055 Меловой период 66 миллионов лет назад был обнаружен тонкий слой глины, обогащенной иридием , элементом, редким на Земле, но распространенным среди космических пород. Но в то время как другие впечатляющие события, в том числе лесные пожары и цунами, захватывают воображение, Гулик считает, что более серьезной проблемой были изменения в атмосфере Земли, когда ужасная пелена привела к похолоданию, которое длилось более десяти лет.
«Единственный способ вызвать массовое вымирание — это испортить что-то, что повлияет на всю планету», — сказал он. «Вот вам прямое доказательство того, что происходит».
Первоначально опубликовано на Live Science.
Как ученый Стейси Киш сосредоточила свои исследования на науках о Земле, особенно на океанографии и изменении климата.