Чиксулу́б, или Чикшулу́б (от , ) — древний ударный кратер диаметром около 180 км: «the Chicxulub impact crater is inferred to be ∼180 km in diameter and to contain a ∼3 to 7 km thick melt sheet and breccia» и изначальной глубиной до 17—20 км: «the Chicxulub-forming impact event excavated to a depth of ~17 to 20 km deep.», находящийся на полуострове Юкатан и входящий в список крупнейших кратеров на Земле. Название кратера Chicxulub переводится с юкатекского языка как «демон клещей» и указывает на издревле высокую распространённость паразитиформных клещей в этой местности.

Кратер образовался 66,5 млн лет назад в результате удара астероида диаметром около 10 км. Энергия удара оценивается в 5 джоулей или в 100 тератонн в тротиловом эквиваленте (для сравнения, крупнейшее термоядерное устройство имело мощность 58,6 мегатонн, что примерно в 2 млн раз меньше). Выброс грунта, землетрясение и цунами, произошедшие в результате падения метеорита, привели к одному из крупнейших массовых вымираний в биосфере Земли. Момент падения Чиксулубского метеорита принят Международной стратиграфической комиссией как завершение мелового периода мезозойской эры и начало кайнозойской эры.

Открытие кратера Из-за больших размеров кратера и его значительной разрушенности его невозможно было обнаружить простым наблюдением. Учёные открыли его только в 1978 году, что произошло совершенно случайно при проведении геофизических исследований на дне Мексиканского залива.

В ходе исследований была обнаружена большая подводная дуга протяжённостью около 70 км, имеющая форму полукольца. По гравиметрическим данным учёные нашли продолжение этой дуги на суше, на северо-западе полуострова Юкатан. Сомкнувшись, дуги формируют окружность, диаметр которой составляет приблизительно 180 км.

Ударное происхождение кратера было доказано по гравитационной аномалии внутри кольцеобразной структуры, а также по присутствию горных пород, характерных только для ударно-взрывного породообразования. Этот вывод подтвердили химические исследования грунтов и детальная космическая съёмка местности.

Последствия падения астероида

Астероид упал под очень крутым углом, около 60° к горизонту, двигаясь с северо-востока. Это самый опасный сценарий падения, так как в результате в атмосферу попало максимальное количество пыли (если бы он упал на Землю под углом в 15°, количество выброшенной пыли, углекислого газа и соединений серы было бы примерно в три раза меньше, а если бы упал вертикально — на порядок меньше).

Покрывшая Землю железистая пыль (хорошо различимая в геологических породах того времени) при средней толщине слоя 3 см имеет массу 50 трлн тонн. Объем выброса — 15 тыс. куб. км, т.е. примерно на порядок больше объема самого астероидаЗолотой дождь астроблем , А.Портнов, «Природа» №2, 2021г.. Прошедшая по поверхности Земли высокотемпературная ударная волна и обратное падение выброшенных в ближний космос (высотой более 100 км) пород, приземлявшихся за тысячи километров от места удара, вызвали лесные пожары по всему миру, в результате которых произошёл выброс большого количества сажи и угарного газа в атмосферу. Поднятые частицы пыли и сажи вызвали изменения климата, подобные ядерной зиме, так что поверхность Земли несколько лет была закрыта от прямых солнечных лучей пылевым облаком. С помощью компьютерного моделирования учёные показали, что в воздух было выброшено около 15 трлн тонн пепла и сажи и днём на Земле было темно, как лунной ночью. В результате нехватки света у растений замедлился или на 1—2 года был ингибирован фотосинтез, что могло привести к уменьшению концентрации кислорода в атмосфере (на время, пока биосфера была закрыта от поступления солнечного света). Температура на континентах упала на 28 °C, в океанах — на 11 °C. Исчезновение фитопланктона, важнейшего элемента пищевой цепи в океане, привело к вымиранию зоопланктона и других морских животных. В зависимости от времени пребывания в стратосфере сульфатных аэрозолей, глобальная годовая средняя температура приземного воздуха была ниже 3 °C до 16 лет, уменьшившись на 26 °C.

Удар должен был вызвать цунами высотой 50—100 метров, ушедшие далеко вглубь материков. Геофизики обнаружили в центральной части Луизианы огромную рябь, оставленную цунами, образовавшимся после удара астероида Чиксулуб, эквивалентного по силе мегаземлетрясению магнитудой 11 по шкале Рихтера. Согласно расчётам, мегарябь имела среднюю длину волны 600 м и среднюю высоту волны 16 мGary L. Kinsland, Kaare Egedahl, Martell Albert Strong, Robert Ivy. Chicxulub impact tsunami megaripples in the subsurface of Louisiana: Imaged in petroleum industry seismic data // Earth and Planetary Science Letters. Volume 570, 15 September 2021.

Кроме того, падение астероида, как предполагается, вызвало мощную сейсмическую волну, несколько раз обогнувшую земной шар и вызвавшую излияния лавы в противоположной точке поверхности Земли (Деканские траппы).

По результатам подводного бурения в центральной части кратера Чиксулуб, проведённого в 2016 году в ходе рейса 364 , выяснилось, что залегающий между толщей или импактной брекчии и вышележащим палеоценовым пелагическим известняком 76-сантиметровый переходный слой, включая верхнюю часть со , сформировался менее, чем за 6 лет после падения астероида.

В 2019 году учёные описали первые сутки на Земле после падения гигантского астероида. В течение нескольких минут после удара поднятая горная порода рухнула наружу, образуя , покрытое расплавленной породой. В течение десятков минут пиковое кольцо было покрыто примерно 40-метровым слоем брекчированного ударного расплава и крупнозернистого зювита, в том числе обломочными горными породами, возможно, образованными взаимодействием выброшенной расплавленной магмы с водой на поверхности. В течение часа на вершине пикового кольца образовался гребень из слоя зювита толщиной 10 м с повышенной округлостью и сортировкой частиц. В течение нескольких часов в результате и сейшей (стоячих волн), в затопленном кратере образовался окаймляющий отсортированный слой зювита толщиной 80 м. Менее чем через сутки отражённое цунами в виде волны обода достигло кратера, в результате чего образовалась прослойка из мелкозернистого песчано-мелкого гравия, обогащённая полициклическими ароматическими углеводородами и фрагментами угля, образовавшегося во время лесных пожаров. В породах, отложившихся непосредственно после взрыва, обнаружены следы присутствия как аэробных, так и анаэробных бактерийBettina Schaefer et al. Microbial life in the nascent Chicxulub crater , January 22, 2020.

В результате явлений, вызванных падением Чиксулубского астероида, произошло одно из крупнейших массовых вымираний в биосфере Земли. Момент падения метеорита учёные считают рубежом между мезозойской и кайнозойской эрами.

Научные исследования Приблизительное совпадение по времени столкновения с массовым вымиранием на границе мезозоя и кайнозоя позволило физику Луису Альваресу и его сыну геологу Уолтеру Альваресу предположить, что именно это событие вызвало гибель динозавров. Одним из главных свидетельств метеоритной гипотезы является тонкий слой глины, повсеместно соответствующий границе геологических периодов. В конце 1970-х годов Альваресы и коллеги опубликовали работу, свидетельствующую об концентрации иридия в этом слое, в 15 раз превышающей номинальную. Предполагается, что этот иридий имеет внеземное происхождение. В статье 1980 года они привели данные измерений концентрации иридия в Италии, Дании и Новой Зеландии, превышающих номинальную в 30, 160 и 20 раз соответственно. Также в этой статье уточнены возможные параметры астероида и последствия его столкновения с Землёй.

Кроме того, в пограничном слое найдены частицы и тектиты (частички стекла, которые формируются только при астероидных ударах и ядерных взрывах), а также обломки горных пород, наибольшее содержание которых на мел-палеогеновой границе обнаружено в районе Карибского бассейна (как раз там, где находится полуостров Юкатан).

Гипотеза Альваресов получила поддержку части научного сообщества, но в течение 30 лет выдвигалось много альтернативных версий (подробнее см. в статье Мел-палеогеновое вымирание)Джеффри Клугер (Time): . 2009-05-29..

К началу 2010-х годов были получены и другие доказательства, в том числе, результаты компьютерного моделирования показали, что такие падения имели долговременные катастрофические последствия для биосферы. После этого данная гипотеза стала преобладающейPeter Schulte et al. The Chicxulub Asteroid Impact and Mass Extinction at the Cretaceous-Paleogene Boundary , Science, 05 Mar 2010: Vol. 327, Issue 5970, p. 1214—1218. .

В 3000 км севернее места падения метеорита, в Северной Дакоте (США) в результате падения метеорита сформировалось уникальное палеонтологическое . В этом месте живые существа, как морские, так и речные, были погребены гигантской волной под слоем рыхлых осадочных пород, погибли практически мгновенно и прекрасно сохранились. Раскопки, проведённые в Танисе, дали учёным много информации о населявших планету видах живых существ и позволили выяснить, что метеорит упал в период от апреля до июля, а по более точным данным — весной, скорее всего в апреле.

См. также Кратер Земли Уилкса Большой музей мира майя

Примечания

Литература

Ссылки

Категория:Ударные кратеры Северной Америки Категория:Ударные кратеры с мелового периода Категория:Массовые вымирания видов Категория:Импактные события Категория:Рельеф Юкатана