1.1.2 Вплив метеоритних вибухів на клімат і життя на Землі

Оскільки на памяті людства, вірніше, тієї цивілізації, історія якої нам відома, не було подібних геологічних подій, то в більшості випадків приходиться співставляти ефекти метеоритних вибухів з наслідками вулканічних вивержень або землетрусів або ж використовувати ті відомості, які в спотвореному, перебільшеному і переказаному вигляді існують в легендах, наприклад, вже не раз писали про те, що біблійна легенда про всесвітній потоп, ймовірно, має в основі історичні події, і багато авторів схиляються до думки про те, що можливо причиною катастрофічних злив міг бути удар метеорита.

При утворенні невеликого метеоритного кратера, наприклад такого як Ріс, випаровувалось біля 10 км3 гірських порід. Пара на великих висотах, очевидно, конденсувалася, в результаті утворились скляні кульки, від мікронних до, можливо, міліметрових розмірів. Ці міріади непрозорих кульок повинні були затримувати і відбивати сонячні промені. Найдрібніші з них могли роками триматися в повітрі. За підрахунками А.Майєра та Р.Дачилля (за [2]), екранування сонячних променів вуаллю сконденсованих парів кратера Ріс могло знизити середньорічну температуру Землі на 2,6 -26°С. Перше з цих чисел здається більш ймовірним, так як зниження середньорічної температури на 26° означало б глобальну біологічну катастрофу, яка для цього часу (14-15 млн. років тому) не зафіксована по геологічним даним. Але тут є ще одне питання - який час проіснувала пилова вуаль в атмосфері? Точної відповіді на це питання поки що не існує.

В журналі «Природа» (1986 р.,№1) опубліковано серію статей геологів , які займались питаннями впливу імпактних подій на тваринний і рослинний світ. А.С.Алєксєєв (за [2]) навів криву піку вимирання вимирання морських тварин за останні 600 млн. років за Л.М. Вам-Валеном.

Рис. 1.1. Варіації ступеня вимирання морських тварин у фанерозої за Л.В. Ван-Валеном [2].

Піки показують найбільшу імовірність вимирання у відносних одиницях.

Найбільше катастрофічне вимирання в фанерозої приходиться на межу пермі і тріасу. Відомо, що такий збіг був на межі крейди і палеогену. Це пояснюється зіткненням Землі з великим астероїдом, що і дало іридієвий пік. У відповідь на заперечення палеонтологів, які вважали, що вимирання взагалі-то відбувається постійно і навряд чи потрібно надавати великого значення цим фактам. А.С.Алєксєєв провів статистичний аналіз вимирання всіх типів фауни. Виявилось, що при фоновому рівні вимирання 2,2 % в маастрихті (кінець крейдового періоду) зникло 16,3% родин. На межі крейда-палеоген зникло 43,9% родів при фоновому числі 9,6%. Вимирання видів близько до 90%. Пізніше, в палеогені, зростає швидкість появи нових родів, але таксономічна різноманітність початку маастрихта була перевищена лише через 12-20 млн. років.

З утворенням астроблем наука повязує одну досить цікаву обставину.в кінці 80-х років ХХ ст. зявилась і розробляється гіпотеза, що пояснює масову загибель великих рептилій - динозаврів, спричинену падінням великих небесних тіл. Більше сотні видів динозаврів - найбільших тварин на Землі - зникли з лиця нашої планети 65 млн. років назад на межі крейдового і палеогенового періодів. Масова загибель цих живих організмів, пануючих на протязі 150 млн. років, пояснюється лише катастрофою глобальних масштабів.

Це явище пояснюється теорією Дарвіна - внутрішньовидової боротьби за існування, інтенсивною вулканічною діяльністю, випаданням кислотних дощів, зміною нахилу земної осі, падінням великих метеоритів, астероїдів. Астероїдна теорія, викладена лауреатом Нобелівської премії Луїсом Анваресом, в останні роки отримала досить широке визнання і підтримується багатьма дослідниками. Початок розробки астероїдної гіпотези слід віднести до виявлення в Іспанії нідерландськими геохіміками Я.Смітом і І.Хертогеном в суміжних шарах крейдового і палеогенового віку підвищеного вмісту іридію і осмію. Аномальна їх кількість була виявлена в земній корі в Італії, на дні Балтійського моря і Атлантичного океану - всього у 80 пунктах. Характерним виявився той факт, що всі іридієві аномалії були приурочені до одних і тих же геологічних шарів, які утворилися 65 млн. років тому на межі крейдового і палеогенового періодів.

Причиною підвищеного вмісту елементів платинової групи іридію і осмію можуть бути, на думку астрономів і геологів, камяні метеорити - вуглисті хондрити. Встановивши цю залежність, можна передбачити, що утворення іридієвих аномалій на Землі повязано з космічними причинами. Радянський вчений В.А.Бронштен (1987) вважає, що глобальна катастрофа на Землі може бути обумовлена падінням порівняно невеликого астероїда. Згідно вченого, для глобальної катастрофи на Землі, масової загибелі тварин і збагачення земної поверхні іридієм і осмієм достатньо падіння небесного тіла не більше 10-15 км діаметром. Розрахунки показали, що падаючи на Землю зі швидкістю 20 км/с, десятикілометровий астероїд може утворити астроблему діаметром 150 км. Породи кратера вибухом виносяться в атмосферу і пил на тривалий період оточує Землю суцільною хмарою, що не дає можливості проходити сонячним променям.

Згідно уявлень В.А.Бронштена (за [1]), ця хмара пилу викликала різке похолодання на нашій планеті. Теоретично розраховано, якщо кількість сонячної енергії, знизити на третину, то температура знизиться на 30°С. Падіння метеориту таких розмірів призводить і до порушення озонового шару - екрана, що захищає все живе на Землі від згубної дії короткохвильової радіації, а також до утворення окисів азоту, підвищена концентрація якого є смертельною для всього живого.

Таким чином, причиною масового вимирання рептилій 65 млн. років тому, на думку В.А. Бронштена, є падіння на Землю небесного тіла, що привело до різкого зниження температури через екранування сонячного світла шарами пилу, до руйнування озонового шару і отруєння оточуючого середовища окисами азоту.

Наслідки космічних катастроф можуть проявитись не тільки у вигляді вимирання. В районі Тунгуської катастрофи після 1908 р. різко збільшився річний приріст всіх дерев і лише в кінці 80-х років, за словами Н.В.Васильєва та ін., цей «вибух» акселерації спав. За детальними статистичними підрахунками цієї ж групи авторів, мурахи одного із видів, що мешкають в районі, дещо змінили зовнішній вигляд і стали більших розмірів, тобто відбулась мутація.

Не зважаючи на досить часте падіння метеоритів, вони не завдали значної шкоди людині. Зафіксоване лише одне достовірне повідомлення про попадання метеорита в людину. Цей випадок стався в штаті Алабама (США) 30 листопада 1954 р. в кімнату, де відпочивав після сніданку на дивані фермер, влетів камяний метеорит вагою близько 4 кг. Пробивши стелю кімнати він рикошетом відскочив від радіоприймача і вдарив фермера в стегно (Б.Мейсон.1965) (за [9]).

У лютому 1948 року метеорит вагою понад 1000 кг впав на кукурудзяне поле в штаті Канзас (США). Спостерігачі відбулися легким переляком.

За повідомленнями газети «Известия», 27 жовтня 1937 року в Татарстані впав 54-кілограмовий метеорит за 4-5 м від жінки, яка працювала в полі. Повітряна хвиля була настільки сильною, що збила її з ніг і контузила.

Рис. 1.2. Розподіл усіх падінь метеоритів, що спостерігались, за місяцями

Передбачити падіння метеоритів дуже важко. Імовірність збільшення падіння метеоритів можлива щорічно у квітні-липні, коли Земля проходить через область , насичену метеоритами. Частота падіння їх суттєво знижується в жовтні-грудні. Пік падіння припадає на 15-16 години, а найменше їх падає між 3 і 4 годинами ночі (рис. 1.2).

Сказане, звичайно, не пояснює всіх різноманітних наслідків метеоритних вибухів. Але, на що слід звернути увагу, то це те, що наслідки падіння метеоритів - і далекі, і безпосередньо наступні за вибухом - можуть мати дуже великий вплав на природні процеси Землі. Імовірність падіння астероїдів на Землю оцінюється по-різному: одні вважають, що кожні декілька мільйонів років падає один астероїд діаметром 0,1-1,0 км, інші вважають, що кожний мільйон років падають три астероїди діаметром більше 1 км. Імовірні інтервали падіння астероїдів діаметром 10 км від 40 до 60-100 млн. років.