13. Импактная гипотеза Альваресов. Роль импактов в эволюции органического мира на Земле. Прогнозы.

Уда́рный кра́тер — углубление, появившееся на поверхности космического тела в результате падения другого тела, меньшего размера.

Ударный кратер на поверхности Земли называют также астроблемой (от др.-греч. αστρον — «звезда» и греч. βλημα — «рана», то есть «звёздная рана»). Термин «астроблема» введён в 1960 году Робертом Дицем (англ.)русск..

Само событие (удар метеорита) иногда называют и́мпактом (от англ. impact — «столкновение») или импактным событием. По оценкам, 1—3 раза в миллион лет на Землю падает метеорит, порождающий кратер шириной не менее 20 км. Это говорит о том, что обнаружено меньше кратеров (в том числе «молодых»), чем их должно быть.

Мел-палеогеновое вымирание (мел-третичное, мел-кайнозойское, K-T вымирание) — одно из пяти т. н. «великих массовых вымираний», на границе мелового ипалеогенового периода, около 65 миллионов лет назад. Нет единой точки зрения, было ли это вымирание постепенным или внезапным, что является в настоящее время предметом исследований.^[1][2]

Частью этого массового вымирания явилось вымирание динозавров. Вместе с динозаврами вымерли морские рептилии (мозазавры и плезиозавры) и летающие ящеры, многие моллюски, в том числе аммониты, белемниты и множество мелких водорослей. Всего погибло 16 % семейств морских животных (47 % родов морских животных) и 18 % семейств сухопутных позвоночных.

Однако большая часть растений и животных пережила этот период. Например, не вымерли сухопутные пресмыкающиеся, такие как змеи, черепахи, ящерицы и водныепресмыкающиеся, такие как крокодилы. Выжили ближайшие родственники аммонитов — наутилусы, а также птицы, млекопитающие, кораллы и наземные растения.

Предположительно некоторые динозавры (трицератопсы, тероподы и др.) существовали на западе Северной Америки и в Индии ещё несколько миллионов лет в началепалеогена, после их вымирания в других местах^[3].

Наиболее известные версии вымирания

Внеземные

1. Падение астероида — одна из самых распространённых версий^[4] (т. н. «гипотеза Альвареса»). Она основана главным образом на приблизительном соответствии времени образования кратера Чиксулуб (который является следом от падения астероида размером порядка 10 км около 65 млн лет назад^[5]) на полуострове Юкатан в Мексике и временем вымирания большинства из исчезнувших видов динозавров.^[6] Кроме того, небесно-механические расчёты (основанные на наблюдениях ныне существующих астероидов) показывают, что астероиды размером более 10 км сталкиваются с Землёй в среднем около одного раза в 100 млн лет, что по порядку величины соответствует, с одной стороны, датировкам известных кратеров, оставленных такими метеоритами^[7], а с другой — промежуткам времени между пиками вымираний биологических видов в фанерозое^[8]. Теорию подтверждает повышенное содержание платиноидов в слое на границе мела и палеогена. Повышенное содержание платиноидов отмечается на границе мезозоя и кайнозоя повсеместно в земной коре. Эти элементы, в частности изотоп Os-187, в такой концентрации не могли образоваться по каким-то другим причинам и имеют явно метеоритное происхождение.

2. Версия «многократного падения» («multiple impact event»), предполагающая несколько последовательных ударов^[5]. Она привлекается, в частности, для объяснения того, что вымирание произошло не одномоментно (см. разделНедостатки гипотез). Косвенно в её пользу свидетельствует тот факт, что астероид, создавший кратер Чиксулуб, был одним из осколков более крупного небесного тела^[9]. Некоторые геологи считают, что Кратер Шива на днеИндийского океана, датируемый примерно тем же временем, является следом падения второго гигантского метеорита^[10], но эта точка зрения является дискуссионной.

3. Взрыв сверхновой звезды либо близкий гамма-всплеск.

4. Столкновение Земли с кометой.

Земные абиотические

1. Усиление вулканической активности^[11], с которой связывают ряд эффектов, которые могли бы повлиять на биосферу: изменение газового состава атмосферы; парниковый эффект, вызванный выбросом углекислого газа при извержениях; изменение освещённости Земли из-за выбросов вулканического пепла (вулканическая зима). В пользу этой гипотезы говорятгеологические свидетельства о гигантском излиянии магмы между 68 и 60 млн лет назад на территории Индостана, в результате которого образовались деканские траппы.

2. Резкое понижение уровня моря, произошедшее в последней (маастрихтской) фазе мелового периода («маастрихтская регрессия»).

3. Изменение среднегодовых и сезонных температур, при том, что инерциальная гомойотермия крупных динозавров, требует ровного тёплого климата^[12] Вымирание, однако, не совпадает по времени со значительным изменением климата ^[13]

4. Резкий скачок магнитного поля Земли.

5. Переизбыток кислорода в атмосфере Земли.

6. Резкое охлаждение океана.

7. Изменение состава морской воды.

Земные биотические

1. Эпизоотия.

2. Динозавры не смогли приспособиться к изменению типа растительности и отравились алкалоидами, содержащимися в появившихся цветковых растениях.

3. Динозавров истребили первые хищные млекопитающие, уничтожая кладки яиц и детёнышей.

4. Вариация предыдущей версии: первые млекопитающие, размножаясь быстрее динозавров, а также обладая более совершенным метаболизмом, могли вытеснить рептилий в ходе конкурентной борьбы в те экологические ниши, на которые мало претендовали сами, как это раньше произошло с амфибиями.

Комбинированные

Вышеперечисленные гипотезы могут дополнять друг друга, что некоторыми исследователями используется для выдвижения разного рода комбинированных гипотез. Например, удар гигантского метеорита мог спровоцировать усилениевулканической активности и выброс большой массы пыли и пепла, что в совокупности могло повлечь за собой изменение климата, а это, в свою очередь — изменение типа растительности и пищевых цепочек, и т. д.; изменение климататакже могло быть вызвано понижением уровня Мирового океана.

Известно, что у некоторых рептилий наблюдается явление зависимости пола потомства от температуры кладки яиц. В 2004 году группа исследователей из британского Университета Лидса, которую возглавляет Дэвид Миллер (David Miller), предположила, что если подобное явление было характерно и для динозавров, то изменение климата всего на несколько градусов могло спровоцировать появление на свет особей только определенного пола (мужского, например), а это в свою очередь делает невозможным дальнейшее размножение.