Приблизно 65 млн років тому, під час крейдового періоду, гігантський астероїд (або комета) розміром з невелике місто стрімко наближався до Землі. Він врізався у нашу планету і спричинив вибух потужністю 72 тератонни у тротиловому еквіваленті (у півтора мільйони разів більше за найпотужнішу рукотворну бомбу), що мало руйнівні наслідки як для динозаврів, що панували на Землі протягом попередніх мільйонів років, так і для всіх інших живих організмів.
Потужний вибух мав наслідком справжній ефект доміно. Від місця зіткнення розійшлися ударні хвилі, викликаючи землетруси та виверження вулканів по всьому світі. В океані виникло мегацунамі заввишки в кілька тисяч метрів. Величезна кількість уламків, що утворилися при зіткненні космічного тіла з Землею, здійнялася в атмосферу та за її межі. Деякі зі шматків породи поверталися назад, спалахуючи при вході у щільні атмосферні шари та спричиняючи глобальні вогненні бурі. Тим часом небо потемнішало, пил від вибуху, а також величезна кількість дим від пожеж створили умови постійної зими. Щільна пилова хмара огорнула планету, заблокувавши сонячне світло й унеможлививши фотосинтез на довгі роки. Внаслідок цієї катастрофічної події загинуло приблизно три чверті всіх тогочасних видів тварин і рослин.
Третій за величиною кратер у світі, що вирішив долю динозаврів
У 1978 році американський геофізик Глен Пенфілд (Glen Penfield), працюючи у мексиканській нафтовій компанії Pemex, досліджував геологічні умови півострова Юкатан і помітив незвичайні особливості регіону. На мапі магнітної зйомки у Мексиканській затоці Пенфілд зауважив напівкруглу дугу, що за своїми обрисами нагадувала кратер. Через кілька років геологи Луїс Волтер Альварес і Алан Гільдебранд (Luis Walter Alvarez, Alan Hildebrand) опублікували наукові статті, в яких висловили думку, що падіння величезного астероїда могло спричинити масове вимирання наприкінці крейдового періоду. В якості доказу вчені спиралися на шар збагаченої іридієм глини віком 65 мільйонів років, що дістала назву «межа К-Т» (крейдяний — третинний період). Вони стверджували, що тільки зіткненням із величезним позаземним тілом можна пояснити такі високі концентрації іридію — рідкісний елемент, що досить часто зустрічається у зразках метеоритів. Було висунуте згодом підтверджене припущення, що екстремально високі тиск і температура, пов’язані з потужним вибухом, мали спричинити викиди так званого «шокового», або ударного кварцу, а також тектитів (сферул із природного скла).
Кварц — дуже поширений мінерал у межах континентальної кори Землі. Коли астероїд або комета зіштовхується з нею, створюється надзвичайно потужний ударний тиск. Внаслідок цього можуть виникати так звані ламелі, або пласкі деформації кристалів кварцу. Уздовж цих площин кристалічна структура повністю руйнується та формується зона скла. Цей тип пошкоджень не здатні спричинити жодні інші геологічні процеси, тому він є діагностичною ознакою ударної події.
Наука у цей час ще тільки наближалася до пояснення масової загибелі динозаврів, тож минуло десять років, доки кратер Чиксулуб (у перекладі з мови індіанців майя — «хвіст диявола») визнали нарешті місцем падіння космічного тіла. Нині він розташований під північним узбережжям півострова Юкатан. На час вибуху Мексиканська затока вкривала північну частину півострова, тому удар припав на мілководне море. Відкладення на дні затоки заповнили кратер та зрештою поховали його під шаром вапнякової породи завтовшки від кількох сотень метрів до кілометра. На відміну від знаменитого Арізонського метеоритного кратера, Чиксулуб неможливо помітити на поверхні, але наразі він вважається одним із найкрупніших підтверджених ударних кратерів Землі. Його діаметр становить 180 км. За своїми розмірами він поступається лише кратерам Садбері у Канаді (діаметр 248 км) і Вредефорт у Південній Африці (діаметр 300 км).
Магазин від Universe Space Tech
Шкарпетки Космічна Капібара – Велика Капі
До товаруСеноти — таємничі кільця півострова Юкатан
Радіолокаційні вимірювання, зроблені за допомогою одного з космічних апаратів NASA, допомогли виявити вузьку западину у вапнякових відкладах, що наповнюють кратер. Підповерхневий край цієї структури, візуально схожий на поховане кільце гір, вплинув на потік ґрунтових вод. У нещодавньому геологічному минулому й до цього часу підземні води, що течуть на північ півострова Юкатан, зіштовхуються з цим краєм та відхиляються від кратера. Посилений потік розчиняє вапно, формуючи серію заповнених водою воронок — сенотів. Ці специфічні структури можна зустріти виключно в Мексиці, тут вони утворюють рясну мережу кільцеподібної форми, яка оточує кратер Чиксулуб, що добре видно на топографічних картах.
Зовні сенот — своєрідний колодязь, який утворився внаслідок обвалу склепіння печери. Він заповнений прісною блакитною водою. Відомо, що індіанці майя називали сеноти «воротами до царства мертвих» і практикували в них ритуали жертвоприношення. У наш час ці структури вельми популярні серед туристів, які полюбляють там купатися.
З 2018 року в мексиканському місті Меріда функціонує Музей науки кратера Чиксулуб, де мандрівники й ентузіасти дізнаються більше про катастрофу, що поставила крапку на мезозойській ері, а також про інші вражаючі наслідки удару астероїда.
Бовтиська астроблема — українська «сестра» кратера Чиксулуб
Загалом у межах України дослідники виявили сім імпактних структур: Бовтиська западина, Білилівська астроблема, Зеленогайський, Іллінецький, Оболонський, Ротмистрівський і Тернівський кратери. Усі ці структури, крім Іллінецького кратера, поховані під потужною товщею осадових порід, тому їхнє вивчення здійснюється за допомогою буріння, що дозволяє отримати керни — циліндричні стовпчики гірської породи.
Бовтиський кратер, розташований поблизу села Бовтишка Олександрівського району Кіровоградської області, є об’єктом ретельних досліджень не лише вітчизняних, але й закордонних вчених, оскільки час його утворення збігається з часом формування кратера Чиксулуб. Однак варто відзначити, що вітчизняна астроблема має значно менші розміри: діаметр 25 км і глибину до 600 м.
Геологи з Абердинського університету (Шотландія) опублікували результати свого дослідження, згідно з яким осадові відклади Бовтиської астроблеми є ключем до розуміння умов, у яких формувалися ранні форми життя у гарячих кратерних озерах Землі та Марсу. Вони дослідили паліноморфи — мікроскопічні (розміром 5-500 мкм) структури рослинного та тваринного походження, знайдені у керні української западини.
Дослідники з’ясували, що відразу після формування дна імпактної структури воно було заповнене розжареним розплавом, після остигання якого до 100°С і нижче утворилося кратерне озеро. На першому етапі гаряча вода реагувала з породами стінок кратера, змінюючи свій хімічний склад. Висока температура перешкоджала розвитку життя, тому нижні 120 м розрізу відкладів Бовтиської структури зовсім позбавлені органічних решток. Лише на наступному етапі, коли осади накопичувалися вже в умовах прісноводного басейну з нормальною температурою води, з’явилися живі організми, ознаки яких фіксуються під мікроскопом.
Українські вчені, реконструюючи умови ранньої Бовтиської водойми, запропонували модель взаємозв’язку з морем у цей період як «озеро на березі океану». Вважається, що міграція морських організмів із прадавнього океану Тетис до Бовтиського озера відбувалася через невелику протоку, причому водообмін між озером і океаном був періодичним, мав різну інтенсивність і тривалість.
Цікавими є результати досліджень палеонтологів із Університету Глазго, нещодавно опубліковані у науковому журналі Science Advances. Ґрунтуючись на вивченні Бовтиської астроблеми, шотландські дослідники висловили версію, начебто масове вимирання мезозойської флори та фауни було сукупним результатом кількох подій. Вчені з’ясували, що поява Бовтиського кратера співпала з періодом потепління в історії Землі. Було висунуто припущення, що падіння кількох великих астероїдів могло спричинити інтенсивну вулканічну активність на території сучасної Індії.
Отже, сучасні дослідження похованих імпактних структур одного віку, розташованих у різних регіонах земної кулі, приводять вчених до висновків, що динозаври й інші живі істоти зникли внаслідок цілої низки космічних подій, однією з яких було падіння астероїда на територію сучасної України.
Автор: Тетяна Кошлякова, старша наукова співробітниця Інституту геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України, кандидатка геологічних наук
Ця стаття була опублікована у №1 (189) 2023 року журналу Universe Space Tech. Придбати цей номер в електронній версії можна у нашому магазині.
