Остатки космического камня могут помочь объяснить, как часто происходят эти космические взрывы — и какую угрозу они представляют для Земли.
Много веков назад астероид длиной с футбольное поле пролетел по дуге через Солнечную систему и столкнулся с Землей. Он мчался к южному полюсу планеты, направляясь прямо к ледяному, безлюдному пространству: Антарктиде.
Это было 430 000 лет назад, в середине эпохи плейстоцена. В других местах некоторые из самых ранних неандертальцев распространялись по Европе, мамонты бродили по Северному полушарию, а ледяные щиты Земли становились все толще.
Космический камень врезался в плотную атмосферу планеты. Трение разорвало его на части, и когда распадающийся метеорит рухнул к Антарктическому плато, он оставил за собой пылающий, раскаленный след. Приблизившись ко льду, метеорит взорвался в небе, выпустив перегретую струю газа и испарившегося космического мусора прямо на землю.
Такие взрывы в воздухе могут нанести огромный ущерб, но они не выдалбливают кратеры в земной коре — это означает, что поиск их оставшихся отпечатков пальцев и определение того, как часто они происходят, было чем-то вроде игры в угадайку.
Теперь ученые, изучающие крошечные частицы, найденные в Антарктиде, обнаружили свидетельства этого древнего метеоритного взрыва, и они использовали химические ключи, заключенные в частицах, чтобы собрать воедино то, что произошло сотни тысяч лет назад.
«Мы знаем, что астероиды опасны, и недавние исследования показали, что воздушные взрывы более опасны, чем крупные астероиды, потому что крупные астероиды очень редки», — говорит Маттиас ван Гиннекен, планетолог из Университета Кента и ведущий автор нового исследования, описывающего древний взрыв в журнале Science Advances.
В 2013 году астероид размером с дом взорвался над российским городом Челябинском, разбив стекло и ранив более 1600 человек. Если бы город попал в прицел более крупного антарктического метеорита 430 000 лет назад, он был бы разрушен. Взрывная сила была в четыре раза мощнее, чем взрыв метеорита 1908 года, который сровнял с землей леса близ Тунгуски, Россия, и в тысячи раз сильнее, чем ядерная бомба, взорвавшаяся в Хиросиме, Япония.
Воздушные вспышки, подобные той, что произошла над Челябинском, и еще одна, которая взорвалась над Беринговым морем в 2018 году, часто происходят неожиданно, потому что небольшие астероиды трудно найти даже с помощью лучших телескопов Земли. «Теперь у нас есть способ найти следы и остатки таких воздействий в геологической летописи, что может быть важно для переоценки истории воздействия нашей планеты», — говорит ван Гиннекен.
Замороженные детективы
В феврале 2018 года ван Гиннекен посетил Антарктиду — путешествие его мечты — в поисках космических хлебных крошек. Будучи аспирантом, он изучал крошечные зерна, собранные с других участков антарктических полей, но ему еще предстояло увидеть замерзший континент своими глазами. Когда он прибыл с бельгийской антарктической метеоритной экспедицией, был конец полевого сезона, и у них было всего две недели, чтобы прочесать местность в поисках микроскопического внеземного конфетти.
Команда обследовала два десятка участков, и один из них — высокий плоский участок голой скалы, граничащий с Антарктическим плато в горах Сер—Рондане, — был сокровищницей. Очищенная ледниками более 800 000 лет назад, вершина прекрасно сохранила космический мусор.
«В Антарктиде на вершины гор больше ничего не падает — там очень чисто, нет никакой человеческой деятельности, нет растительности», — говорит ван Гиннекен. «Таким образом, весь материал, который падает из космоса, сохраняется в течение очень долгого времени».
Он и его коллеги собрали более 12 фунтов осадка с вершины и отнесли его обратно в лабораторию. В конечном счете, они выбрали 17 сферул, крошечных круглых зерен расплавленного метеорита, которые образуются во время ударов, для детального изучения. Ван Гиннекен говорит, что сразу же понял, что черные зерна были инопланетного происхождения и что что-то было не совсем правильно: вместо того, чтобы быть отдельными сферами, как большинство микрометеоритов, некоторые из них были склеены вместе.
Когда он и его команда исследовали кислородный состав сферул, зерна оказались еще более странными, содержа соотношения изотопов кислорода, которые несовместимы с известными астероидами. Эти соотношения предполагали, что сферы образовались при непосредственном контакте с антарктическим льдом, что необычно для взрыва воздуха.
Сферы очень напоминали внеземную пыль, которую ван Гиннекен изучал ранее — зерна, встроенные в огромные ледяные ядра, извлеченные с близлежащей японской антарктической станции в Куполе Фудзи и с франко-итальянской станции в Куполе Конкордия на другой стороне континента. Этим зернам примерно 430 000 лет, возраст, который ученые могут рассчитать, основываясь на их положении в ледяных ядрах, погребенных на глубине 1,5 мили под поверхностью.
Из-за сходства между образцами команда пришла к выводу, что все зерна были сформированы во время одного и того же события. Учитывая отсутствие кратеров в Антарктиде, а также сфер, разбросанных по всему континенту, они подозревали, что в далеком прошлом произошел какой-то мега-челябинский взрыв воздуха.
Химические улики
Однако собрать воедино историю сферул оттуда было непросто, отчасти из-за странных изотопов кислорода. Обычно сферы, которые образуются из расплавленного метеорита во время взрыва в воздухе, не взаимодействуют с поверхностью планеты, прежде чем вновь затвердеть и упасть на Землю. Поэтому Наталья Артемьева из Института планетологии использовала компьютерное моделирование, чтобы проверить, мог ли произойти более сложный тип взрыва воздуха.
«Мы уже знали, что такие события случаются, нам просто нужно немного большее тело, чтобы шлейф достиг поверхности (но не слишком большое, чтобы образовался кратер — просто «целующийся» лед был бы идеальным)», — написала Артемьева в электронном письме. «После нескольких попыток мы нашли один возможный сценарий».
В модели антарктического удара испарившиеся обломки взорвавшегося астероида летят к земле в потоке чрезвычайно горячего газа, который обрушивается на поверхность планеты подобно межпланетному цунами. Это своего рода гибрид между взрывом воздуха, подобным челябинскому, который не создает нисходящего шлейфа, и обычным столкновением, создающим кратер.
Команда назвала это ударом «приземления», и он очень похож на другие взрывы, которые смоделировал Марк Бослоу, физик из Университета Нью-Мексико. Бослоу подозревает, что одно из этих событий является виновником загадочного стекла возрастом 30 миллионов лет, разбросанного по Восточной Сахаре, — гладких желтых осколков, напоминающих морское стекло, которые озадачили ученых из-за их необъяснимого присутствия посреди пустыни.
Бослоу говорит, что моделирование в новой статье является надежным и что было бы неудивительно, если бы воздушный взрыв при приземлении взорвался над доисторической Антарктидой.Приземления могут нанести смертельный удар, уничтожив все, что находится под ними. И рядом с Землей находится большое количество космических камней подходящего размера — от 300 до 500 футов в поперечнике — для нанесения ударов при приземлении, поэтому жизненно важно понять, как часто происходят эти сильные столкновения с нашей планетой.
«Это довольно страшно, когда думаешь об этом», — говорит ван Гиннекен. Однако новое исследование может обеспечить способ обнаружения других приземлений в геологической летописи, что позволит ученым лучше понять угрозу, которую эти события представляют для Земли.
Рассмотрение других возможностей
Кристиан Кеберль из Венского университета считает интерпретацию команды разумной, но он немного скептичен. Проблема начинается, говорит он, с определения возраста сфер, что чрезвычайно трудно сделать. Хотя команда выявила сходство с пылью с других участков, это не железная ассоциация — с этим согласен ван Гиннекен.
«Это не обязательно их вина, это просто трудно сделать», — говорит Кеберл. «Это обычная проблема».
Вместо этого Кеберль говорит, что, возможно, сферулы так же стары, как и чисто выметенная поверхность, на которой они были найдены, — реликвии гораздо более древнего события, вызвавшего столкновение. Если это так, то, возможно, отсутствие кратера не так уж удивительно: небольшая ударная выемка могла быть стерта сдвигающимися ледяными покровами.
Кеберл говорит, что если эти типы воздействий распространены, то в геологической летописи должно быть достаточно доказательств их существования, но последствия приземления до сих пор не были окончательно обнаружены. Он также не уверен, что соотношение изотопов кислорода указывает на смешивание со льдом. Возможно, команда извлекла фрагменты из редкого типа астероида, который ученые ранее не описывали, но ван Гиннекен считает, что это маловероятно.
«Я думаю, что данные хорошие, и измерения в порядке, и интерпретации не невозможны, но и не так ограничены данными, как, по-видимому, говорится в документе», — говорит Кеберл. «Есть больше возможностей, но это интересная история, чтобы попасть туда».
Ученые, надеющиеся выяснить, как часто происходят воздушные взрывы, также обращают свои взоры к небу и проводят детальную перепись объектов, которые могут взорваться над головой. На данный момент у нас все еще нет способа отразить космические опасности, но запуск миссии в конце этого года, чтобы столкнуть космический корабль с астероидом и сбить его с курса, может стать одним из способов защиты нашей планеты.
В то же время лучшее понимание того, насколько сильный взрыв может вызвать взрыв воздуха, будет иметь решающее значение для того, чтобы помочь людям, оказавшимся на его пути, вовремя убраться с дороги.
https://www.nationalgeographic.com/science/article/430000-years-ago-a-meteor-exploded-over-antarctica-leaving-clues-in-the-debris
Загрузка...
