Ущерб от астероида, убившего динозавров, еще страшнее, чем считалось

Примерно 66,5 млн лет назад астероид шириной около 10 км столкнулся с Землей. Образовавшийся на месте удара кратер Чикшулуб диаметром 180 км расположен на полуострове Юкатан. При столкновении в воздух было выброшено большое количество серы: облако сернистого газа поднялось на высоту стратосферы и перекрыло доступ к Земле солнечным лучам. Это привело к резкому охлаждению поверхности планеты и массовому вымиранию фауны, в частности, динозавров.

Кроме того, впоследствии сера выпала на землю вместе с кислотными дождями, что также сказалось на фауне. Особенно пострадали морские обитатели, так как сера вымывалась из земли в моря и там ее содержание было очень высоким.

Но согласно новому исследованию, вышедшему в Proceedings of the National Academy of Sciences, ранее ученые неверно оценивали концентрацию серы в атмосфере Земли. Она была намного выше, а значит, последствия ее выброса для планеты оказались более разрушительными и сохранялись на протяжении долгого времени.

Это открытие было сделано случайно во время изучения долины реки Бразос в Техасе неподалеку от кратера Чикшулуб. Исследователи собрали несколько незапланированных образцов отложений, а лабораторный анализ показал наличие в них крайне необычных изотопов серы с незначительно измененной массой. В наибольшем количестве аномальные изотопы серы присутствуют в отложениях мел-палеогенового периода, но также встречаются и в раннем палеогене.

Такие изотопы серы образуются при взаимодействии с ультрафиолетом. Это означает, что они могли сформироваться в двух случаях: если бы на Земле не было кислорода или если бы сера попала в стратосферу.

Но поскольку кислородная атмосфера на Земле существует уже около 2,3 млрд лет, то лучшим объяснением будет именно стратосферный фотолиз SO₂.

Все это заставило ученых предположить, что серное облако было намного больше, и концентрация серы – значительно выше, чем считалось ранее. По предыдущим оценкам количество серы, выброшенной в атмосферу после столкновения с астероидом, составляло от 30 до 500 гигатонн. 

Согласно климатическим моделям, это должно было понизить температуру на поверхности Земли на 2-8 ⁰С. Причем это понижение было длительным и сохранялось на протяжении как минимум нескольких десятилетий, что и привело к глобальному вымиранию в меловом периоде. Однако сейчас ученые считают, что эти данные нужно пересчитать и уточнить.

В целом, новые сведения подтверждают теорию о доминирующей роли серных газов в формировании климата на Земле после столкновения с астероидом. При этом отвергается гипотеза, что вымирание было связано с вулканической активностью в Деканских Траппах  – крупном вулканическом образовании, расположенном на территории современной Индии.

По мнению авторов исследования, свою роль в катастрофе сыграло место падения астероида, в котором оказались залежи известняка, содержащего большое количество серы. Вероятно, если бы столкновение случилось в другом месте планеты, то и события развивались бы по иному сценарию.

Чтобы представить, как произошел выброс серы в атмосферу, достаточно вспомнить извержение вулкана – это очень похожие процессы. Обычно сера из вулканов нейтрализуется сульфатами, но, например, в Антарктике, где таких нейтрализаторов нет, изотопы серы могут накапливаться в снеговых и ледяных пластах.