Гипотеза Альвареса
Гипотеза Альвареса утверждает, что массовое вымирание нептичьих динозавров и многих других живых существ во время мел-палеогенового вымирания было вызвано столкновением большого астероида с Землей . До 2013 года обычно считалось, что это произошло около 65 миллионов лет назад, но Ренне и его коллеги (2013) дали обновленную оценку в 66 миллионов лет. [1] Имеющиеся данные указывают на то, что астероид упал на полуострове Юкатан , в Чиксулубе, Мексика . Гипотеза названа в честь команды учёных, состоящей из отца и сына Луиса и Вальтера Альваресов , которые впервые предложили её в 1980 году. Вскоре после этого, независимо, то же самое было предложено голландским палеонтологом Яном Смитом . [2]
В марте 2010 года международная группа ученых подтвердила гипотезу об астероиде, в частности о столкновении с Чиксулубом , как о причине вымирания. Команда из 41 учёного проанализировала научную литературу за 20 лет и при этом исключила другие теории, такие как массивный вулканизм. Они определили, что космический камень диаметром 10–15 км (6–9 миль) врезался в Землю в Чиксулубе. Для сравнения, марсианский спутник Фобос имеет диаметр 22 км (14 миль), а гора Эверест — чуть менее 9 км (5,6 миль). Столкновение высвободило бы ту же энергию, что и 100 000 000 мегатонн тротила (4,2 × 10 23 J), более чем в миллиард раз превышающую энергию атомных бомб, сброшенных на Хиросиму и Нагасаки . [3]
Проект бурения вершинного кольца кратера в 2016 году убедительно подтвердил эту гипотезу и подтвердил различные вопросы, которые до этого момента были неясны. К ним относятся тот факт, что кольцо пика состояло из гранита (камня, найденного глубоко в недрах Земли), а не типичной породы морского дна, которая была потрясена, расплавлена и выброшена на поверхность за считанные минуты, а также свидетельства колоссального движения морской воды непосредственно после этого из залежи песка. Важно отметить, что керны также показали почти полное отсутствие гипса , сульфатсодержащей породы, которая испарилась и рассеялась в виде аэрозоля в атмосфере, подтверждая наличие вероятной связи между ударом и глобальными долгосрочными последствиями. на климат и пищевую цепочку.
История [ править ]
В 1980 году группа исследователей под руководством лауреата Нобелевской премии по физике Луиса Альвареса , его сына, геолога Уолтера Альвареса и химиков Фрэнка Асаро и Хелен Вон Мишель , обнаружила, что осадочные слои встречаются по всему миру на границе мела и палеогена (К Граница –Pg, ранее называвшаяся границей мел-третичного периода или граница K-T) содержат концентрацию иридия . в сотни раз большую, чем обычно [4]
Ранее в публикации 1953 года геологи Аллан О. Келли и Фрэнк Дачилль проанализировали глобальные геологические данные, свидетельствующие о том, что один или несколько гигантских астероидов столкнулись с Землей, вызвав угловой сдвиг ее оси, глобальные наводнения, огненные бури, атмосферную окклюзию и исчезновение динозавры . [5] [6] Ранее высказывались и другие предположения о возможности удара, но без убедительных подтверждающих доказательств. [7]
Доказательства [ править ]
Когда команда Альвареса разработала свою гипотезу, место удара было неизвестно, но позже ученые обнаружили кратер Чиксулуб на полуострове Юкатан , который теперь считается вероятным местом удара. [4]
Пол Ренн из Геохронологического центра Беркли сообщил, что дата астероидного события — 66 038 000 лет назад, плюс-минус 11 000 лет, на основе датировки Ar-Ar . Далее он утверждает, что массовое вымирание динозавров произошло в течение 33 000 лет после этой даты. [8]
была опубликована статья, В апреле 2019 года в PNAS в которой описываются доказательства из места окаменелостей в Северной Дакоте , которые, по словам авторов, представляют собой «моментальный снимок после удара» событий после столкновения с астероидом, «включая нарастание выбросов и массовую гибель фауны». [9] Команда обнаружила, что тектиты , которыми был покрыт этот район, присутствовали в янтаре , найденном на этом месте, а также были встроены в жабры примерно 50 процентов ископаемых рыб. Им также удалось найти следы иридия. Авторы, в число которых входит Уолтер Альварес, предполагают, что шок от удара, эквивалентный землетрясению силой 10 или 11 баллов, мог привести к сейшам , колебательным движениям воды в озерах, заливах или заливах, которые достигли бы места в Северная Дакота через несколько минут или часов после удара. Это привело бы к быстрому захоронению организмов под толстым слоем осадков. Соавтор Дэвид Бёрнем из Канзасского университета сказал: «Они не раздавлены, это похоже на лавину, которая обрушивается почти как жидкость, а затем затвердевает, как бетон. Они были убиты довольно внезапно из-за жестокости этой воды. У нас есть одна рыба ударилась о дерево и разломилась пополам». [10]
Согласно исследованию окаменелых рыбьих костей с высоким разрешением, опубликованному в 2022 году, астероид мел-палеогенового периода, вызвавший массовое вымирание, упал весной в Северном полушарии. [11] [12] [13]
Критика [ править ]
Хотя статья 2010 года, опубликованная в журнале Science , в которой утверждалось, что вымирание динозавров было вызвано Чиксулубом, была написана в соавторстве с 41 ученым, десятки других ученых подвергли сомнению как методы статьи, так и ее выводы. Ведущим критиком гипотезы Альвареса является Герта Келлер , которая сосредоточила внимание на вулканизме Деканских траппов как на вероятной причине более постепенного вымирания. [14] Несмотря на то, что гипотеза Альвареса пользуется подавляющей поддержкой научного сообщества, [15] Келлер продолжал выступать за исследование альтернативных теорий. [14]
Теория деканских ловушек была впервые предложена в 1978 году геологом Дьюи Маклином, но быстро потеряла свою актуальность. [14] [16] Деканские ловушки — это область базальтовых вулканических наводнений в Западной Индии площадью около 1,3 миллиона квадратных километров, образовавшаяся в результате массивной вулканической активности в тот же период времени, когда произошло воздействие Чиксулуб. [17] До исследования Келлера временные рамки извержений Деканских траппов имели значительно большой диапазон ошибок, что затрудняло выводы относительно их связи с вымиранием K-Pg. [17] [16] В отчете 2014 года Келлер и ее коллеги использовали геохронологию уран-свинцово-цирконов , чтобы более точно определить, что извержения произошли как в течение одного миллиона лет, так и примерно за 250 000 лет до границы K-Pg. [17] Келлер дополнительно определил, что температура океана повышалась на семь-девять градусов по Цельсию в самый значительный период извержений Декана. [18] Она утверждает, что помимо закисления океана , сокращения озона, кислотных дождей и выброса вредных газов этих условий было достаточно, чтобы инициировать массовое вымирание. [14] [17]
Келлер категорически отвергла гипотезу Альвареса, указав на доказательства, которые она собрала в кратере Чиксулуб в 2009 году и которые показывают, что удар от вымирания отделяет двадцать дюймов отложений. Открытие предполагает, что воздействие произошло за 200 000–300 000 лет до вымирания K-Pg, период слишком большой, чтобы их можно было коррелировать. [14] [15] Однако это контрастирует с диапазоном в 33 000 лет, определенным Полем Ренном в 2015 году. [19] [20] а также более недавнее утверждение о том, что цунами, вызванное ударом, создало необычный слой отложений. Келлер также утверждает, что это воздействие не нанесло такого большого экологического ущерба, как широко распространено мнение. [15] и она определила, что численность многих видов фораминифер начала сокращаться задолго до того, как произошло столкновение. [14] Ее проект 2009 года показал, что 52 вида, обнаруженные в отложениях до удара, присутствовали и в отложениях после него, что позволяет предположить, что воздействие вызвало минимальное вымирание. [15] [18]
Более поздняя теория, сочетающая как вулканизм Декана, так и гипотезу удара, была разработана группами из Калифорнийского университета в Беркли под руководством Пола Ренна и Марка Ричардса. Эта теория предполагает, что удар сам по себе спровоцировал наиболее интенсивный период извержений Декана, оба из которых имели разрушительные последствия, способствовавшие вымиранию K-Pg. [14] [21] [20] Ренне и Ричардс подсчитали, что удар Чикскулуба был способен вызвать сейсмическую активность, достаточно сильную, чтобы вызвать извержения вулканов. [19] [21] [20] Они определили, что самый крупный период извержений вулканов Декана, или подгруппы Вай, произошел через 50 000–100 000 лет после удара Чикскулуба, что согласуется с теоретическими предсказаниями, моделирующими продолжительность времени, по истечении которого должны произойти извержения. [20] [19] Группа также подтвердила, что промежуток времени между вымиранием и последующим биологическим восстановлением соответствует продолжительности вулканической активности Декана, предполагая, что извержения приостановили восстановление морских экосистем, разрушенных в результате воздействия. [21]
Дебаты о причине вымирания K-Pg оказались чрезвычайно противоречивыми среди исследователей, а устойчивость их интенсивности принесла им прозвище «войны динозавров». Критика необычайно резка и направлена не только против результатов исследований, но и против авторитета и честности самих ученых. Устные обвинения выдвигались как многими видными исследователями, так и в их адрес, включая Герту Келлер и Луиса Альвареса, что препятствует гражданским дебатам и в некоторых случаях ставит под угрозу карьеру. [14] Уолтер Альварес — активный член команды Калифорнийского университета в Беркли, исследующей связь между вулканизмом Декана и воздействием Чиксулуба. [19] [20]
бурения кратера Чиксулуб, 2016 г. Проект
В 2016 году в рамках проекта научного бурения было пробурено глубокое кольцо пика , ударного кратера Чиксулуб чтобы получить образцы керна горной породы самого удара. Открытия были широко восприняты как подтверждение существующих теорий, связанных как с воздействием кратера, так и с его последствиями. Они подтвердили, что порода, составляющая кольцо пика, подверглась огромному давлению и силам, была расплавлена под воздействием огромного тепла и потрясена огромным давлением из своего обычного состояния в нынешнюю форму всего за несколько минут; Тот факт, что кольцо вершины было сделано из гранита, также имел большое значение, поскольку гранит не является породой, обнаруженной в отложениях морского дна, он зарождается гораздо глубже в Земле и был выброшен на поверхность огромным давлением удара; что гипс , сульфатсодержащая порода, которая обычно присутствует на мелководном морском дне этого региона, был почти полностью удален и, следовательно, почти полностью испарился и попал в атмосферу, и что за этим событием немедленно последовал огромный мегацунами (массивное движение морских вод), достаточное для того, чтобы отложить самый большой из известных слоев песка, разделенных по размеру зерен, непосредственно над кольцом пика.
Это убедительно подтверждает гипотезу о том, что ударник был достаточно большим, чтобы создать пиковое кольцо длиной 120 миль, расплавить, сотрясти и выбросить гранит фундамента из средней коры глубоко в недра Земли, создать колоссальные движения воды и выбросить огромное количество воды. испаренных пород и сульфатов в атмосферу, где они сохранялись бы в течение длительного времени. Такое глобальное распространение пыли и сульфатов привело бы к внезапному и катастрофическому воздействию на климат во всем мире, к значительному падению температуры и разрушению пищевой цепи . [22] [23]
Ссылки [ править ]
- ^ Ренне, Пол Р.; Дейно, Алан Л.; Хильген, Фредерик Дж.; Койпер, Клаудия Ф.; Марк, Даррен Ф.; Митчелл, Уильям С.; Морган, Лия Э.; Мундил, Роланд; Смит, январь (7 февраля 2013 г.). «Временные масштабы критических событий на границе мела и палеогена». Наука . 339 (6120): 684–687. Бибкод : 2013Sci...339..684R . дои : 10.1126/science.1230492 . ПМИД 23393261 . S2CID 6112274 .
- ^ Смит, Дж; Хертоген, Дж (22 мая 1980 г.). «Внеземное событие на границе мелового и третичного периодов» . Природа . 285 (5762): 198–200. Бибкод : 1980Natur.285..198S . дои : 10.1038/285198a0 . S2CID 4339429 .
- ^ Шульте, П.; и другие. (2010). «Удар астероида Чиксулуб и массовое вымирание на границе мела и палеогена» (PDF) . Наука . 327 (5970): 1214–1218. Бибкод : 2010Sci...327.1214S . дои : 10.1126/science.1177265 . ПМИД 20203042 . S2CID 2659741 .
- ^ Перейти обратно: а б Альварес, ЛВ; Альварес, В.; Асаро, Ф.; Мишель, Х.В. (1980). «Внеземная причина мел-третичного вымирания». Наука . 208 (4448): 1095–1108. Бибкод : 1980Sci...208.1095A . CiteSeerX 10.1.1.126.8496 . дои : 10.1126/science.208.4448.1095 . ПМИД 17783054 . S2CID 16017767 .
- ^ Келли, АО; Дачилль, Ф. (1953). Цель: Земля – роль больших метеоров в науке о Земле . Карлсбад, Калифорния.
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - ^ «Ранние представления о воздействиях и вымираниях» . Архивировано из оригинала 15 февраля 2013 г. Проверено 9 февраля 2013 г.
- ^ Де Лаубенфельс, MW (1956). «Вымирание динозавров: еще одна гипотеза». Журнал палеонтологии . 30 (1): 207–218. JSTOR 1300393 .
- ^ Перлман, Д. (8 февраля 2013 г.). «Вспыхивает битва за вымирание динозавров» . Ворота СФ . Проверено 8 февраля 2013 г.
- ^ Де Пальма, Роберт А.; и другие. (1 апреля 2019 г.). «Сейсмически индуцированное береговое отложение волн на границе КПг, Северная Дакота» . ПНАС . 116 (17): 8190–8199. Бибкод : 2019PNAS..116.8190D . дои : 10.1073/pnas.1817407116 . ПМК 6486721 . ПМИД 30936306 .
- ^ Хоу, Цзя-И. «Животные в Северной Дакоте погибли от астероида Чиксулуб в Мексике» . сайт ученого.com . Медиа-группа LABX . Проверено 4 апреля 2019 г. .
- ^ «Весна была сезоном гибели динозавров, свидетельствуют окаменелости древних рыб» . Наука . 23 февраля 2022 г. Проверено 24 февраля 2022 г.
- ^ Баррас, Колин (23 февраля 2022 г.). «Ископаемые рыбы раскрывают время появления астероида, убившего динозавров» . Природа . 603 (7899): 17. Бибкод : 2022Natur.603...17B . дои : 10.1038/d41586-022-00511-x . ПМИД 35197589 . S2CID 247083600 .
- ^ Уэллетт, Дженнифер (23 февраля 2022 г.). «Весной астероид убил динозавров, что может объяснить, почему выжили млекопитающие. Новое исследование проливает свет на то, почему вымирание видов было таким избирательным после удара K-Pg» . Арс Техника . Проверено 26 февраля 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Это ж г час Боскер, Бьянка (сентябрь 2018 г.). «Что вызвало вымирание динозавров?» . Атлантический океан . Проверено 21 августа 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д О'Нил, Ян (27 апреля 2009 г.). «Были ли динозавры действительно уничтожены астероидом? Возможно, нет (обновление)» . Вселенная сегодня . Проверено 16 марта 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Новый, более сжатый график подтверждает, что древний вулканизм был связан с вымиранием динозавров». Наука и дети . 52 (6): 11 февраля 2015 г. – через Gale Academic Onefile.
- ^ Перейти обратно: а б с д Шене, Блэр; Сампертон, Кайл М.; Эдди, Майкл П.; Келлер, Герта; Адатте, Тьерри; Боуринг, Сэмюэл А.; Хадри, Сайед ФР; Герч, Брайан (9 января 2015 г.). «U-Pb геохронология Деканских ловушек и связь с массовым вымиранием в конце мелового периода» . Наука . 347 (6218): 182–184. Бибкод : 2015Sci...347..182S . дои : 10.1126/science.aaa0118 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 25502315 .
- ^ Перейти обратно: а б Паттон, Пол (23 октября 2014 г.). «Под вопросом теория удара: что на самом деле убило динозавров?» . Вселенная сегодня . Проверено 16 марта 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Ричардс, Марк А.; Альварес, Уолтер; Селф, Стивен; Карлстрем, Лейф; Ренне, Пол Р.; Манга, Майкл; Растяжение, Кортни Дж.; Смит, Ян; Вандерклюйсен, Лоик; Гибсон, Салли А. (30 апреля 2015 г.). «Вызов крупнейших извержений Декана в результате удара Чиксулуб» . Бюллетень Геологического общества Америки . 127 (11–12): 1507–1520. Бибкод : 2015GSAB..127.1507R . дои : 10.1130/b31167.1 . ISSN 0016-7606 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Это «Вызвал ли астероид, убивший динозавров, самые большие потоки лавы на Земле?» . Беркли . 2022 . Проверено 16 марта 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Ренне, Пол Р.; Растяжение, Кортни Дж.; Ричардс, Марк А.; Селф, Стивен; Вандерклюйсен, Лоик; Панде, Канчан (2 октября 2015 г.). «Сдвиг состояния деканского вулканизма на границе мела и палеогена, возможно, вызванный ударом» . Наука . 350 (6256): 76–78. Бибкод : 2015Sci...350...76R . doi : 10.1126/science.aac7549 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 26430116 .
- ^ «Обновлено: бурение ударного кратера, убившего динозавров, объясняет наличие погребенных круглых холмов» . 03.05.2016.
- ^ Флер, Николас Ст (17 ноября 2016 г.). «Бурение кратера Чиксулуб, эпицентра вымирания динозавров» . Нью-Йорк Таймс .
