Класичні кримінальні таємниці працюють, тому що майже кожен персонаж стає підозрюваним у вбивстві. Загибель непташиних динозаврів виглядає дуже схоже. Ефект Чиксулуба та його наслідки створили велику кількість потенційно смертельних підозрюваних. від? Гігантська вогняна куля та величезне цунамі? Дикі коливання клімату? Глобальні лісові пожежі? Чорне небо заважає фотосинтезу? Все вищезгадане?
Моделювання цих ефектів у поєднанні з даними про схему вимирання призвело до різних думок щодо того, що виявилося вирішальним у вимиранні багатьох видів. Під час останнього погляду на вимирання наприкінці крейдяного періоду група вчених, що базуються переважно в Брюсселі, переглянула відкладення, що утворилися внаслідок удару, і виявила, що велика частина уламків походить від дрібного пилу. Коли цей пил вводиться в кліматичні моделі, глобальна температура падає до 25 градусів Цельсія, а фотосинтез припиняється приблизно на два роки.
З праху в прах
У роки після удару в атмосфері відбувалося багато чого. Уламки, що утворилися в результаті зіткнення, повернулися б в атмосферу Землі, згоряючи в процесі в дрібні, збагачені сіркою частинки породи. Тепло від цього процесу могло викликати масові лісові пожежі, додавши до суміші багато сажі. Усе виникло з уламків від зіткнення, які залишилися в атмосфері.
Це призвело до ідеї «ефекту зими», коли менше сонячного світла досягає Землі, спричиняючи значне зниження температури та, можливо, зупинку фотосинтезу. Звинувачують три основні компоненти атмосферного пилу — сажу, кам’яне сміття та збагачені сіркою частинки, але моделювання підняло питання про те, чи є якісь із них у достатньому рівні, щоб спричинити сильну зиму.
Щоб отримати краще уявлення про те, що відбувається, дослідники, що стоять за цією новою статтею, переглянули відкладення на ділянці під назвою Таніс у Північній Дакоті, де уламки цунамі викинуло на берег одразу після удару. Також знайдено: розбиті кристали кварцу, які прибули б на місце безпосередньо від удару протягом кількох годин. Над усіма цими шарами уламків зіткнення знаходиться насичений іридієм шар пилу, що складається в основному із силікатних матеріалів, які були викинуті з місця зіткнення та поступово осіли протягом наступних кількох років.
Дослідники просканували цей шар за допомогою лазерної дифракційної камери, що дозволило їм оцінити розмір частинок пилу, які утворили ці відкладення. Середній розмір частинок виявився набагато меншим, ніж більшість дослідників припускали, що це буде результат зіткнення. Цей менший розмір вплине на те, як довго пил залишається в атмосфері, а також на те, як він взаємодіє з сонячним світлом.
Щоб зрозуміти, як це впливає на події після удару Чиксулуба, дослідники пов’язали це з глобальною кліматичною моделлю.
Найбільша радість
Дослідники дозволили моделі досягти стійкого стану для формування континентів і складу атмосфери в кінці крейдяного періоду. Залежно від пори року глобальна температура коливається від 15° до 19°C. Потім вони ввели в цю атмосферу багато речовин, виходячи з оцінок, отриманих в інших місцях: 1018 грам силікатного пилу, 1016 грамів сажі і 1017 Грам діоксиду сірки. Вони також провели симуляцію кожного уламка окремо для порівняння.
Наслідки були драматичними. У найбільш екстремальних випадках кліматичної моделі температура впала до 25 градусів за Цельсієм. Умови залишалися «екстремальними» протягом щонайменше п’яти років, а температура залишалася нижчою за умови до зіткнення приблизно 20 років.
Кожен тип матеріалу має певний період напіврозпаду в атмосфері та по-різному реагує на світло, як на сонячне світло, так і на інфрачервоне випромінювання, що поширюється від Землі до космосу. У результаті ефект їх суміші відрізняється від ефекту будь-якого окремого типу частинок в атмосфері. Дрібні частинки пилу, використані в цій роботі, залишалися в атмосфері більш ніж вдвічі довше, ніж більш грубий пил, досліджений у попередніх моделях.
На додачу до різкої зміни клімату, дослідники підрахували, що для глобальної зупинки фотосинтезу потрібно менше двох тижнів. Він залишається далеко від світу принаймні 1,7 року, коли часткове повернення відбувається під час літа в південній півкулі. (Це узгоджується з тим, що вимирання є більш серйозними в Північній півкулі.) Фотосинтез залишався пригніченим протягом чотирьох років після удару.
Отримані дані допомагають пояснити, чому наукові злочини так важко розкрити. Щоб різко змінити динаміку клімату в наступні роки, знадобилася лише невелика зміна розміру частинок, викинутих у повітря в Чиксулубі. Сподіваємося, з часом дані з інших сайтів допоможуть нам розібратися в складних подіях, що відбулися після удару.
Природничі науки про Землю, 2023. DOI: 10.1038/s41561-023-01290-4 (Про цифрові ідентифікатори).
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
