Древнейшее оледенение было вызвано разрушением гигантского астероида

466 миллионов лет назад на Земле наступил ледниковый период, вызвавший, как ни странно, взрыв биоразнообразия. Эксперты до сих пор спорят о причинах этого внезапного похолодания.

Но теперь большая международная группа учёных обнаружила веские доказательства того, что дело в пыли, попавшей в атмосферу Земли из-за космической катастрофы. Подробности описаны в научной статье, опубликованной в журнале Science Advances.

Ледниковым периодом в обиходе часто называют время наступления ледников, когда не только полярные, но и средние широты скрываются под белым панцирем. Но геологи предпочитают иную терминологию. Упомянутое драматическое время называется ледниковой эпохой, а период – это куда более длительный промежуток времени.

В течение ледникового периода сменяется несколько ледниковых и межледниковых эпох. В ледниковом периоде мы живём и прямо сейчас, а его последняя на данный момент ледниковая эпоха закончилась около 12 тысяч лет назад. Начнётся ли когда-нибудь новая, пока неизвестно.

Как отмечают авторы новой статьи, за последние полмиллиарда лет Земля пережила три крупных ледниковых периода. Самый ранний из них имел место в ордовикском периоде, начавшись около 466 миллионов лет назад. Второй начался в позднем девонском периоде и продолжался до середины пермского. Наконец, последний ледниковый период начался 23 миллиона лет назад и продолжается по сей день.

Причины наступления холодных времён остаются предметом острой дискуссии среди специалистов. Вполне возможно, что в трёх названных случаях действовали разные факторы.

Так, в 2013 году учёные показали, что начало ордовикского оледенения совпадает с крупным космическим катаклизмом. Речь идёт о разрушении так называемого родительского тела L-хондритов. Это крупнейшее за последние три миллиарда лет разрушение небесного тела в Солнечной системе. Астероид, обращавшийся вокруг Солнца между Марсом и Юпитером, имел диаметр около 150 километров. До сих пор треть падающих на Землю метеоритов – это его обломки.

Как показало исследование 2018 года, перед началом ордовикского ледникового периода Земля подверглась более интенсивной, чем обычно, метеоритной бомбардировке. Это и понятно: осколки разрушенного небесного тела разлетались по космосу и падали на притягивающие их планеты.

Но могли ли эти столкновения вызвать череду оледенений? Едва ли. Так, 66 миллионов лет назад на Землю упал астероид, породивший 180-километровый кратер Чиксулуб. И учёные до сих пор спорят, мог ли этот катаклизм породить те климатические изменения, которые приписывают ему сторонники "астероидной" гипотезы вымирания динозавров.

Удары же, предшествующие ордовикскому похолоданию, в основном оставляли кратеры диаметром менее десяти километров. Такое воздействие не может привести к заметному изменению климата, считают учёные.

Однако масса крошечных пылинок способна сделать то, что не по силам крупным каменным глыбам. И скопление космической пыли в верхних слоях атмосферы Земли действительно могло привести к похолоданию. Дело в том, что пылинки отражали обратно в космос часть солнечного света.

"Наша гипотеза заключается в том, что большое количество внеземной пыли, [накапливающееся] в течение как минимум двух миллионов лет сыграло важную роль в изменении климата на Земле, способствуя его охлаждению", – говорит соавтор статьи Филипп Хек (Philipp Heck) из Чикагского университета.

Сегодня пыль космического происхождения составляет около 1% всех пылинок, витающих в стратосфере планеты. Но после разрушения родительского тела L-хондритов количество внеземной пыли, по расчётам экспертов, увеличилось многократно.

"Обычно Земля получает около 40 тысяч тонн внеземного вещества в год, – объясняет Хек. – Представьте, что это число умножается на тысячу или десять тысяч".

Но действительно ли в этот период на Землю попало столько космической пыли? Чтобы выяснить это, исследователи собрали образцы осадочных пород Земли.

"Мы изучали внеземное вещество, метеориты и микрометеориты в осадочных отложениях Земли, то есть в скалах, которые когда-то были морским дном", – рассказывает Хек.

Доказательством космического происхождения материала для исследователей служил его необычный состав. Так, образцы были богаты металлами, редкими для Земли, но часто встречающимися на астероидах. Внеземное прошлое пыли выдавал и содержащийся в ней редкий изотоп гелий-3.

Как выяснили исследователи, начало ордовикского ледникового периода действительно совпало с накоплением космической пыли.

"Наши результаты впервые показывают, что такая пыль временами сильно охлаждает Землю", – утверждает первый автор статьи Биргер Шмитц (Birger Schmitz) из Лундского университета.

Эпоха "пылевых дождей" продолжалась как минимум два миллиона лет. Такой плавный переход дал жизни время приспособиться. На Земле появились регионы с очень разным климатом. Биосфера отозвалась на это интенсивным появлением новых видов, известным как ордовикское увеличение биоразнообразия (ordovician radiation). За 30 миллионов лет разнообразие морских беспозвоночных сильно увеличилось и достигло почти современных значений.

Но, если космическая пыль так эффективно охлаждает Землю, нельзя ли использовать этот эффект для того, чтобы остановить нынешнее глобальное потепление? Это тему важно изучать, хотя специалисты призывают относиться к таким проектам с большой осторожностью.

"Предложения по геоинженерии должны очень тщательно критически оцениваться, потому что, если что-то пойдет не так, всё может стать хуже, чем раньше", – предупреждает Хек.

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о том, как на климат Земли влияют Венера и Юпитер, а также о влияющей на режим погоды цикличности в движении Земли.