Шестьдесят шесть миллионов лет назад астероид размером с небольшой город врезался в Землю. Это столкновение, которое должно было привести к гибели динозавров, оставило шрам на несколько миль под землей и шириной более 115 миль.
Чиксулуб, который находится под полуостровом Юкатан в Мексике, является наиболее хорошо сохранившимся большим ударным кратером на Земле, хотя он похоронен под полукилометровой скалой. Кроме того, это единственный кратер на планете с гористым кольцом разбитых скал внутри его внешнего края, называемым пиковым кольцом. Вопрос о том, как образуются эти образования, уже давно обсуждается, но новое исследование в журнале Nature показывает, что они являются продуктом чрезвычайно сильных вибраций, которые позволяют горным породам течь как жидкость в течение нескольких важных минут после удара.
Когда астероид врезается в Землю, он оставляет яму в форме чаши, как и следовало ожидать. Но это не просто оставляет вмятину. Если астероид достаточно большой, образовавшийся кратер может иметь глубину более 20 миль, после чего он становится нестабильным и разрушается.
«Некоторое время разбитая порода ведет себя как жидкость», - сказал Джей Мелош, профессор наук о Земле, атмосфере и планетах в Университете Пердью. «Было предложено много теорий о том, какой механизм позволяет происходить псевдоожижению, и теперь мы знаем, что это действительно сильные вибрации, постоянно сотрясающие горную породу, достаточную для того, чтобы позволить ей течь».
Этот механизм, известный как «акустическая псевдоожижение», представляет собой процесс, который позволяет кольцу гор в центре кратера подниматься в течение нескольких минут после удара астероида. (Эта идея впервые была предложена Мелошем в 1979 г.). Кратеры в основном одинаковы на всех планетах земной группы (Земля, Меркурий, Венера, Марс и наша Луна), но их трудно изучать в космосе по понятным причинам: мы не можем рассматривать их с той же детализацией, что и на Земля.
Кратер Чиксулуб труднодоступен и по традиционным стандартам; он был похоронен на протяжении последних 66 миллионов лет. Так что Международная программа океанических открытий (группа в рамках Международной континентальной программы научного бурения) сделала единственное, что могла - вырыла. Команда пробурила керн диаметром примерно шесть дюймов и на милю вглубь Земли, собрав породу, которая была разрушена и частично расплавлена в результате удара, уничтожившего динозавров.
Изучая зоны разломов и узоры в керне, международная исследовательская группа обнаружила эволюцию в последовательности вибрации, которая позволила бы обломкам течь.
«Эти результаты помогают нам понять, как разрушаются ударные кратеры и как большие массы горных пород ведут себя подобно жидкости в других обстоятельствах, таких как оползни и землетрясения», - сказал Мелош. «Города были стерты с лица земли огромными оползнями, когда люди думали, что они в безопасности, но затем обнаружили, что скала будет течь как жидкость, когда какое-то возмущение приведет в движение достаточно большую массу».
Вымирание самих динозавров, вероятно, не было напрямую затронуто внутренним обрушением кратера - их погубили другие внешние последствия удара, сказал Мелош. Несмотря на это, важно понимать последствия удара крупного астероида по Земле. Поскольку образование кратеров одинаково на всех планетах земной группы, эти результаты также подтверждают механику столкновений повсюду в Солнечной системе.