Согласно новому исследованию, попадание огромного астероида в одном из океанов Земли может вызвать разрушительный химический цикл, который уничтожит половину озонового слоя. Массовая потеря защиты от солнечного ультрафиолетового (УФ) излучения, вероятно, заставит людей вести вампирский образ жизни, оставаясь в помещении в светлое время суток.
Наихудший сценарий, основанный на астероиде шириной 1 км, создал бы дыру в озоновом слое, которая появилась над Антарктидой в 1990-х годах, за исключением того, что это было бы во всем мире. Уровни УФ-излучения в моделировании исследования взлетели выше всего, что измерялось до сих пор на Земле ежедневными прогнозами УФ-индекса относительно чрезмерного воздействия УФ-излучения, и оставались такими в течение двух лет.
«Столкновение с астероидом в океане всегда игнорируется как опасность для прибрежных районов», — сказала Элизабетта Пьераццо, старший научный сотрудник Института планетологии в Тусоне, штат Аризона
Пьераццо объединила свой опыт в моделировании ударов кратеров с моделями, разработанными американскими и немецкими учеными-атмосферниками, которые показывают интерактивный химический состав атмосферы. Они проверили сценарии с астероидом в 0,6 мили и астероидом в 0,3 мили (500 метров) в определенном месте и в определенное время года.
Они понятия не имели, чего ожидать.
Во все тяжкие
Модели показали, как разрушение озона может произойти в результате удара астероида, выбрасывающего пары морской воды на сотни километров вверх в самые высокие части атмосферы. Химические элементы, такие как хлорид и бромид, которые выделяются из водяного пара, могут нанести ущерб, разрушив озоновый слой, защищающий жизнь на Земле от ультрафиолетовых лучей, вызывающих мутации.
Результаты моделирования показали, что астероид диаметром 0,5 км, упавший в Тихом океане может привести к локальному воздействию на озоновый слой — хотя «локальное» по-прежнему означало озоновую дыру, которая распространится по всему Северному полушарию. Напротив, удар астероида диаметром 0,6 км привел бы к глобальному падению защиты от ультрафиолета.
По словам Пьераццо, место удара астероида имеет значение из-за особенностей атмосферной циркуляции. Время года в каждом полушарии также имеет значение, потому что прочность озонового слоя меняется в зависимости от сезона и от количества солнечного света, достигающего атмосферы. (В верхних слоях атмосферы озон (O3) образуется, когда молекулы кислорода расщепляются солнечным ультрафиолетовым светом.)
Долгосрочные последствия такого сильного УФ-излучения будут включать покраснение кожи, изменения в росте растений и генетические мутации у людей и других организмов.
Будущая угроза
Такие сценарии представляют собой наиболее вероятные результаты столкновения астероида с Землей — у астероида примерно вдвое больше шансов столкнуться с водой, а не с землей. Эти шансы исходят из того факта, что более 70 процентов поверхности Земли покрыто водой, а около двух третей покрыты океанами глубиной более километра.
По состоянию на 1 марта охотники за астероидами обнаружили около 903 из примерно 1050 объектов, сближающихся с Землей (ОСЗ) диаметром 1 км и более.
Больше поводов для беспокойства могут дать более мелкие ОСЗ шириной менее 1 километра. НАСА обнаружило всего 5 процентов от расчетного количества таких ОСЗ, что оставляет десятки тысяч неизвестных.
«По мере уменьшения размера астероида появляется гораздо больше неидентифицированных объектов, которые могут представлять угрозу», — сказал Пьераццо.
Но поиск угроз ОСЗ для земли остается работой НАСА. Следующий шаг Пьераццо с ее коллегами будет включать моделирование атмосферного воздействия удара астероида о землю. Это может оказаться еще более сложным сценарием из-за сочетания пыли, блокирующей поступающий солнечный свет, и других возможных химических воздействий на озон.
Исследователи часто предполагали, что столкновение с наземным астероидом вызовет эффект ядерной зимы, подобный тому, что может последовать за ядерной войной. Но исследователи надеятся, что на этом сравнение между космическими камнями и ядерным оружием заканчивается — предыдущее моделирование показало, что даже региональная ядерная война может создать огромную дыру в озоновом слое по всему миру.