Сера после удара астероида-убийцы окутала Землю на столетия
Когда астероид, уничтоживший динозавров, 66 миллионов лет назад столкнулся с Землёй, огромное количество серы поднялось над планетой и достигло стратосферы. Гораздо больше серы, чем считалось раньше.
Оказавшись в воздухе, это огромное облако серосодержащих газов заблокировало солнечные лучи. Земля сильно охладилась на десятилетия или даже столетия, а затем соединения серы постепенно выпали на Землю в виде смертоносных кислотных дождей. Это изменили химический состав океанов на десятки тысяч лет.
Такую безрадостную картину нарисовали учёные в ходе нового исследования. Ранее они и не подозревали, что эти последствия сохранялись так долго.
Новые данные показывают, что исследователи недооценивали количество серы, которое образовалось при столкновении астероида с поверхностью планеты. В результате связанное с этим изменение климата могло оказаться намного сильнее, чем учёные думали раньше.
То, что сера длительное время продолжала изливаться на поверхность Земли, может объяснить, почему жизнь, особенно в морях, восстанавливалась так долго. (Часть серы, выпавшей на сушу, затем была смыта в океаны.)
К слову, исследователи пришли к последнему выводу совершенно случайно.
"Это вообще не планировалось", — рассказал Джеймс Уиттс, преподаватель Школы наук о Земле Бристольского университета.
Первоначально команда планировала изучить геохимию древних раковин, которые можно найти близ реки Бразос в штате Техас. Как поясняют учёные, это уникальное место находилось под водой во время вымирания нептичьих динозавров в конце мелового периода.
Также недалеко от этого места, но уже в Мексике, расположен кратер Чикшулуб. Его диаметр — порядка 180 километров, и образовался он от удара 10-километрового астероида.
Предположительно, эта катастрофа произошла около 66,5 миллионов лет назад. Она могла стать причиной массового мел-палеогенового вымирания, в ходе которого и погибли все нептичьи динозавры.
Исследователи в ходе своей работы собрали несколько образцов осадочных пород на этом участке. Вообще-то, они не планировали этого делать: изначально их интересовали только окаменелости моллюсков.
Эти образцы были доставлены в Сент-Эндрюсский университет, где исследователи проанализировали их изотопный состав. Атомы серы с разным числом нейтронов в ядрах могут кое-что поведать о том, что происходило в прошлом.
Авторы работы неожиданно обнаружили "очень необычный сигнал" — масса некоторых изотопов серы в древних осадочных породах несколько изменилась. Учёным было известно, что такие изменения массы происходят, когда сера попадает в атмосферу и взаимодействует с ультрафиолетовым светом.
Это может произойти только при двух сценариях, объясняют авторы работы. Либо в атмосфере, в которой нет кислорода, либо когда серы становится так много, что она уходит очень высоко в насыщенную кислородом атмосферу.
Земле около 4,5 миллиарда лет, и её атмосфера наполнилась кислородом примерно 2,3 миллиарда лет назад.
В горных породах более поздних времён подобная "изотопная подпись" ещё не встречалась учёным.
"[Этот сигнал] не встречается в морских породах, – отметил Уиттс. – У моря есть своя изотопная подпись, которая полностью растворяет небольшое количество серы, выбрасываемое извергающимися вулканами".
Тот факт, что этот сигнал присутствует в морской породе мелового периода, показывает, что после удара астероида в атмосфере "должно было быть чертовски много серы", сказал Уиттс.
И это, конечно, имеет огромное значение для изменения климата. Даже аэрозоли серы из современных извержений вулканов вызывают охлаждение.
Предыдущие оценки аэрозолей серы, попавших в атмосферу Земли после столкновения с астероидом, колеблются в пределах от 30 до 500 гигатонн. Согласно климатическим моделям, эта сера должна была превратиться в сульфатные аэрозоли, что вызвало бы охлаждение поверхности Земли на 2-8 градусов по Цельсию в течение нескольких десятилетий после удара.
Но новое открытие предполагает, что, поскольку серы было больше, изменение климата могло быть ещё более серьёзным.
Но всё же: откуда взялось столько серы?
Известняк на полуострове Юкатан, где находится кратер Чиксулуб, чрезвычайно богат серой, объясняют авторы работы. Если бы астероид упал где-то ещё, возможно, в атмосферу не было бы выброшено столько серы, и последующее изменение климата могло бы быть не таким серьёзным.
Возможно, столь массового вымирания не случилось бы, если бы злополучный астероид не попал прямиком в эту "пороховую бочку".
Исследование было опубликовано в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Ранее мы писали о том, что динозавры могли бы выжить, упади метеорит чуть раньше. Сообщали мы и о том, что животные и растения оправились от древней катастрофы довольно быстро, а ещё о том, что могло помочь предкам современных птиц спастись после удара астероида.
Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".
Подписывайтесь на наши страницы в соцсетях. "Смотрим" – Telegram и Яндекс.Дзен, Вести.Ru – Одноклассники, ВКонтакте, Яндекс.Дзен и Telegram.