Основываясь на новых данных, опубликованных сегодня в журнале Science, кажется все более вероятным, что столкновение астероида или кометы 66 миллионов лет назад вновь вызвало массивные извержения вулканов в Индии, за полмира от места падения в Карибском море.
Однако остается неясным, в какой степени две катастрофы способствовали почти одновременному массовому вымиранию динозавров и многих других форм жизни.
Исследование проливает свет на огромные потоки лавы, которые периодически извергались на протяжении всей истории Земли, и на то, как они влияли на атмосферу и изменяли ход жизни на планете.
В исследовании Калифорнийского университета в Беркли ученые сообщают о наиболее точных и точных датах интенсивных вулканических извержений в Индии, которые совпали с всемирным вымиранием в конце мелового периода, так называемым K -Pg граница. Последовательность извержений, длившихся миллионы лет, извергала потоки лавы на расстояние не менее 500 километров по всему Индийскому континенту, создавая так называемые деканские траппы, которые в некоторых местах имеют толщину почти 2 километра.
Теперь, когда мы датировали потоки лавы Deccan Traps в большем количестве разных мест, мы видим, что переход, по-видимому, везде одинаков. Я бы сказал с довольно высокой уверенностью, что извержения произошли в пределах 50 000 лет, а может быть, и 30 000 лет удара, что означает, что они были синхронны в пределах погрешности», - сказал Пол Ренне, профессор наук о Земле и планетах в Калифорнийском университете в Беркли, директор Центра геохронологии Беркли. и старший автор исследования, которое появится в сети в феврале.21. «Это важное подтверждение гипотезы о том, что ударные потоки лавы обновляются».
Новые даты также подтверждают более ранние оценки того, что потоки лавы продолжались около миллиона лет, но содержат сюрприз: три четверти лавы излились после удара. Предыдущие исследования показали, что около 80 процентов лавы излилось до удара.
Если большая часть лавы Деканских траппов изверглась до удара, то газы, выделившиеся во время извержений, могли быть причиной глобального потепления в течение последних 400 000 лет мелового периода, в течение которого температура повышалась, на в среднем около 8 градусов по Цельсию (14,4 градуса по Фаренгейту). В течение этого периода потепления виды эволюционировали, приспособленные к тепличным условиям, только для того, чтобы столкнуться с глобальным похолоданием из-за пыли или с охлаждающими климат газами, вызванными либо ударом, либо извержением вулканов.
Холод был бы шоком, от которого большинство существ никогда бы не оправились, полностью исчезнув из летописи окаменелостей: буквально массовое вымирание.
Но если большая часть лавы Deccan Traps вышла после удара, этот сценарий нуждается в переосмыслении.
«Это меняет наш взгляд на роль Деканских ловушек в вымирании K-Pg», - сказала первый автор Кортни Спрейн, бывшая докторантка Калифорнийского университета в Беркли, а ныне постдокторант Ливерпульского университета в США. Царство. «Либо извержения на Декане не сыграли никакой роли - что мы считаем маловероятным, - либо во время самого низкого импульса извержений было выброшено много газов, изменяющих климат».
Гипотеза о том, что изменяющие климат вулканические газы часто просачиваются из подземных магматических камер, а не только во время извержений, подтверждается данными из современных вулканов, таких как извергающая газ гора Этна в Италии. и Попокатепетль в Мексике, говорят исследователи. Известно, что кипящая под поверхностью магма выделяет газы в атмосферу даже без извержений.
«Мы предполагаем, что очень вероятно, что многие газы, поступающие из магматических систем, предшествуют извержениям; они не обязательно коррелируют с извержениями», - сказал Ренне. В случае вымирания K-Pg симптомы значительного изменения климата проявились до пика вулканических извержений.
Потопные базальты
Ренне, Спрейн и их коллеги используют точный метод датирования, аргон-аргоновое датирование, чтобы определить, когда произошло столкновение и когда изверглись Деканские ловушки, чтобы прояснить последовательность катастроф в конце мелового периода и начале третичного периода - граница К-Пг, ранее называвшаяся границей К-Т.
В 2013 году, используя камни из Монтаны, они получили самую точную дату удара, а в 2018 году они обновили ее до 66 052 000 лет назад, плюс-минус 8 000 лет. Затем, в 2015 году, они определили из нескольких образцов в Индии, что, по крайней мере, в одном месте пик извержений Деканских траппов произошел примерно через 50 000 лет после этой даты, а это означает, что по геологическому времени эти инциденты были в основном одновременными.
Теперь, имея в три раза больше образцов горных пород из районов, охватывающих большее количество Деканских траппов, исследователи установили, что время пиковых извержений было одинаковым на большей части Индийского континента. Это подтверждает гипотезу группы о том, что удар астероида вызвал суперземлетрясения, вызвавшие сильный всплеск вулканизма в Индии, которая находится почти прямо напротив места удара, кратера Чиксулуб в Карибском море..
Спрейн и Ренне утверждают, что совпадающие катастрофы, вероятно, нанесли один-два удара по жизни на Земле, но детали неясны. Вулканические извержения производят много газов, но некоторые из них, такие как углекислый газ и метан, нагревают планету, а другие, такие как аэрозоли серы, охлаждают. Само столкновение должно было отправить пыль в атмосферу, которая заблокировала солнечный свет и охладила Землю, хотя никто не знает, как долго.
«И удар, и вулканизм Декана могут вызывать схожие экологические последствия, но они происходят в совершенно разных временных масштабах», - сказал Спрейн. «Поэтому, чтобы понять, как каждый агент способствовал вымиранию, ключевым моментом является оценка времени».
Какие газы в ловушках Декана выбрасываются, когда - вопрос, на который трудно ответить, потому что сегодня не происходит паводковых извержений базальта, несмотря на многочисленные извержения в истории Земли. Самый последний из них, возле реки Колумбия на северо-западе Тихого океана, уменьшился 15 миллионов лет назад после 400 000 лет извержений..
Недостаток информации о базальтах наводнений является одной из причин, по которой Ренне и Спрейн интересуются Деканскими ловушками, которые еще достаточно молоды, чтобы содержать информацию о последовательности, последствиях и масштабах извержений и, возможно, о причине.
Это заставляет нас задаться вопросом, можем ли мы увидеть какой-то внешний механизм воздействия, такой как влияние на Деканские ловушки, на другие паводковые базальты, которые приводят к основным пикам извержений, таких как базальты реки Колумбия или Сибирские траппы, - сказал Ренне. «Может ли сильное землетрясение в близлежащих зонах субдукции или накопление давления из-за поднимающейся магмы вызвать эти крупные эпизоды наводнения в базальтах?»
Sprain отметил, что в том же номере журнала Science исследовательская группа Принстонского университета также опубликует новые даты, связанные с ловушками Декана, некоторые из которых отличаются от данных группы Беркли. В то время как группа Беркли датировала минеральный плагиоклаз из реальных потоков лавы, группа Принстона датировала цирконы в отложениях, отложившихся между потоками. Однако, поскольку неясно, откуда взялись цирконы, эти даты дают лишь максимальный возраст лавы, сказала она.