Около 66 миллионов лет назад астероид диаметром 12 километров врезался в полуостров Юкатан на территории современной Мексики. Удар испарил горную породу, зажег лесные пожары и создал облако сажи и пыли, которое затемнило и охладило всю планету. Эти негостеприимные условия привели к исчезновению 76 процентов видов Земли, включая динозавров.
Теперь ученые исследовали, сколько этой сажи образовалось в результате лесных пожаров, а сколько - из более старых материалов, таких как уголь и нефть в породах из полости, известной как ударный кратер Чиксулуб. Химический состав отложений из кратера и двух отдаленных глубоководных участков предполагает, что первоначальная волна углерода пришла из быстро нагретых ископаемых источников. Сажа от лесных пожаров позже усугубила и, возможно, продлила «ударную зиму», которую пережила Земля.
Происходило несколько процессов, повлиявших на вымирание.
В течение десятилетий исследователи находили сгоревшие углеродные соединения, захороненные в отложениях со всего мира, относящиеся к тому периоду, когда были истреблены динозавры. К ним относятся древесный уголь, сажа и химические вещества, называемые полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ).
Эти соединения обычно образуются при нагревании. Вы могли найти их, когда жарили мясо на гриле, вы могли найти их в выхлопе автомобиля, вы могли найти их в дыме от лесных пожаров, вы могли найти их в древесном угле, который остался позади.
Это поднимает вопросы об относительной важности пожаров, которые сжигали растительный материал, разрушали среду обитания и поднимали дым в атмосферу, и ископаемого топлива, образовавшегося из разложившихся растений и животных за миллионы лет. В любом случае, похоже, что сажа играет важную роль в исчезновении.
Чтобы выяснить происхождение этих материалов исследовали образцы из кратера и двух участков в южной части Атлантического и Индийского океанов. Они сосредоточились на ПАУ - соединениях, собранных из атомов углерода, соединенных в кольца, которые слегка напоминают проволочную сетку. ПАУ образуются при нагревании углерода, происходит ли это медленно в земной коре или в течение нескольких секунд во время пожара.
Большинство ПАУ имели отличительную форму. Материал имел свойства, которые выглядели так, как будто он ... сгорел очень быстро, но исходным источником этого был древний углерод. ПАУ, образовавшиеся в результате лесных пожаров, охватившие ландшафт, имели бы другую химическую структуру.
От 7,5 × 1014 до 2,5 × 1015 граммов этого древнего углерода было взорвано в небо и распространилось по земному шару в течение нескольких часов. Эта сажа, вместе с огромным количеством пыли и серосодержащих соединений из испаренной породы, заблокировала бы солнечный свет и инициировала холодную темную зиму. Он осел бы в верхних слоях атмосферы и оставался бы там в течение многих лет.
Однако в отложениях было также много угля, который образуется при сжигании древесного угля. Большая часть сажи от этих пожаров осталась бы ниже в атмосфере и удалилась бы осадками. И сажа, которая действительно достигла верхних слоев атмосферы, должна была накопиться некоторое время.
Сгоревший материал из целевой породы попадает в верхние слои атмосферы Земли в течение нескольких часов, тогда как в случае лесных пожаров это может занять месяцы. Небольшая часть сгоревшего материала исходит от целевой породы, но этот материал, возможно, был самым ударным.
Источник: Popular science