Science (США): завеса пыли, образовавшаяся в результате распада древнего астероида, могла охладить Землю - «Наука и техника»

Добавлено 23-сен-2019, 12:27 От Austin

«Вероятнее всего, наше исследование вызовет обширную полемику в академических кругах», — говорит Шмитц, возглавляющий исследование, которое было опубликовано на этой неделе в журнале Science Advances («Научные достижения»).

Во всем мире соотношение распадающихся изотопов в общем типе метеоритов позволяет предположить, что космические булыжники образовались в результате единичного столкновения, произошедшего 466 миллионов лет назад. На основе данных о количестве времени, потребовавшемся для их охлаждения, ученые выстраивают модели, согласно которым все эти космические осколки изначально принадлежали единому родительскому телу шириной 150 километров, которое распалось в результате столкновения в поясе астероидов за Марсом и направило поток частиц внутрь солнечной системы. Сегодня они продолжают падать на Землю.
Команда Шмитца обнаружила богатый источник таких обломков космической породы — это известняковый карьер на юге Швеции. С 1990-х годов он подарил ученым более ста ископаемых метеоритов, обнаруженных в слоях горных пород, их датируют периодом, ближайшим к распаду астероида.

«В то время этот поток, по всей вероятности, был огромен», — говорит Билл Боттке (Bill Bottke), ученый-планетолог из Юго-западного исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо, который занимается изучением данного распада.

Метеориты стали падать примерно в то время, когда шел бурный расцвет животного мира на его ранней стадии. Основные группы животных уже эволюционировали, но во время этого Великого ордовикского всплеска биоразнообразия (GOBE) многообразие видов морских животных увеличилось вдвое или даже втрое. Образованные микробами рифы уступили место первым коралловым рифам, трилобиты стали крупнее, появились новые виды щупальценосных хищников, таких как наутилоидеи, которые заполонили в большинстве своем безрыбные моря. В 2008 году Шмитц утверждал, что причиной тому мог послужить распад астероида. Вероятно, как предположили его коллеги, падавшие на Землю крупные осколки стимулировали GOBE путем коренной реорганизации экосистем, когда для новых видов расчищались экологические ниши, на которых они могли эволюционировать.
Но эта гипотеза не прижилась, отчасти потому что не было найдено никаких признаков кратеров, которые должны были образоваться сразу же после сильного столкновения. Вместо этого некоторые палеонтологи предположили, что триггером для GOBE послужил другой фактор: последовательность ледниковых периодов, которая имело место в то же время. Холодная вода может удерживать больше растворенного кислорода, тем самым подпитывая жизнь. А по мере образования ледников снижался уровень моря, изолируя более мелкие моря и создавая ниши для видообразования.
Теперь команда Шмитца полагает, что разрушение астероида привело к ледниковым периодам потому, что в космосе и в атмосфере повисло облако пыли, которое отражало солнечный свет от Земли и способствовало образованию льда. В слоях известняка первоначального карьера, охватывающих период в несколько миллионов лет, а также в других местах в Швеции и России группа обнаружила резкое повышение числа небольших внеземных частиц и одновременно химических изотопов, которые ведут к еще более мелкой космической пыли.

«Вся эта пыль всплыла как раз тогда, когда началось снижение уровня моря, — говорит Шмитц. — Внезапно нас осенило».

Ребекка Фриман (Rebecca Freeman), палеонтолог из Кентуккийского университета в Лексингтоне, говорит, что временная привязка «идеальна».

«Она не обязательно дает ответ на все вопросы, но, безусловно, объединяет друг с другом множество наблюдений», — считает ученый.

Питер Рейнерс (Peter Reiners), геохимик из Аризонского университета в Тусоне, утверждает, что оседавшая астероидная пыль охладила климат по-другому — принося в мировой океан железо. Пыль могла напитывать фотосинтезирующие микроорганизмы на поверхности моря, освобождая атмосферу от углекислого газа. Когда те погибали и уходили под воду, они уносили с собой значительную часть поглощенного ими углерода, что способствовало дальнейшему охлаждению планеты.
Эти события далекой древности довольно зловещим образом напоминают современные схемы геоинженерии. Исследование 2012 года проанализировало идею буксировки астероида в гравитационно устойчивую точку между Землей и Солнцем и стачивания пыли, которая, оставаясь в космосе, заслонит Землю. Исследователи обнаружили, что околоземный астероид шириной 32 километра, названный 1036 Ганимед, способен произвести достаточно обширное облако пыли, чтобы оно могло оставаться на месте и блокировать 6,6% солнечного света. Это намного больше, чем 1,7-процентное снижение, которое, по словам авторов, может компенсировать 2° C ожидаемого потепления. Удобрение океана железом также предлагалось в качестве средства борьбы с изменением климата.
Сет Финнеган (Seth Finnegan), палеонтолог из Калифорнийского университета в Беркли, продолжает сомневаться в исходе геоинженерного события, произошедшего много миллионов лет назад. Он требует глобальных доказательств наличия внеземной пыли, равно как и очевидных эффектов охлаждения и биоразнообразия. Он также призывает исследователей смоделировать, сколько пыли могло образоваться при распаде астероида и как это могло сказаться на климате. По словам Шмитца, теперь он ищет пыль на третьем участке в центральном Китае.
Если выяснится, что измельченный в пыль астероид действительно оказал такое глубокое влияние на Землю в ордовикский период, добавляет Финнеган, этот эпизод должен послужить для нас предупреждением: он «показывает, что последствия такого рода вмешательства могут быть весьма серьезными».
Science (США)

•••

Жильцы дома избавляются от соседства с больными детьми

В связи со стремительным потеплением исследователи изобретают способы быстрого снижения температуры Земли. Один из методов — создать в земной атмосфере пылевую завесу, которая будет отражать солнечный свет. Исследователи утверждают, что такое уже было на Земле. Тогда на Земле начался ледниковый период. Ввиду опасности стремительного потепления исследователи, мнящие себя геоинженерами, изобретают способы быстрого снижения температуры. Один из предложенных методов: создать в космосе или земной атмосфере пылевую завесу, которая будет отражать солнечный свет. Исследователи утверждают, что обнаружили свидетельства подобного эксперимента, проходившего естественным путем 466 миллионов лет назад, когда в космосе взорвался и раскололся на части астероид. По словам Биргера Шмитца (Birger Schmitz), геолога из Лундского университета в Швеции, образовавшая в результате пыль окутала планету, и на Земле начался ледниковый период, за которым вскоре последовал расцвет фауны. Этот давний эпизод одновременно служит для геоинженеров вдохновением и предупреждением. Если Шмитц прав, перед нами наглядная демонстрация того, как пыль может охладить планету. Однако одним из возможных и непредвиденных последствий здесь является резкое снижение температуры земной поверхности. «Вероятнее всего, наше исследование вызовет обширную полемику в академических кругах», — говорит Шмитц, возглавляющий исследование, которое было опубликовано на этой неделе в журнале Science Advances («Научные достижения»). Во всем мире соотношение распадающихся изотопов в общем типе метеоритов позволяет предположить, что космические булыжники образовались в результате единичного столкновения, произошедшего 466 миллионов лет назад. На основе данных о количестве времени, потребовавшемся для их охлаждения, ученые выстраивают модели, согласно которым все эти космические осколки изначально принадлежали единому родительскому телу шириной 150 километров, которое распалось в результате столкновения в поясе астероидов за Марсом и направило поток частиц внутрь солнечной системы. Сегодня они продолжают падать на Землю. Команда Шмитца обнаружила богатый источник таких обломков космической породы — это известняковый карьер на юге Швеции. С 1990-х годов он подарил ученым более ста ископаемых метеоритов, обнаруженных в слоях горных пород, их датируют периодом, ближайшим к распаду астероида. «В то время этот поток, по всей вероятности, был огромен», — говорит Билл Боттке (Bill Bottke), ученый-планетолог из Юго-западного исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо, который занимается изучением данного распада. Метеориты стали падать примерно в то время, когда шел бурный расцвет животного мира на его ранней стадии. Основные группы животных уже эволюционировали, но во время этого Великого ордовикского всплеска биоразнообразия (GOBE) многообразие видов морских животных увеличилось вдвое или даже втрое. Образованные микробами рифы уступили место первым коралловым рифам, трилобиты стали крупнее, появились новые виды щупальценосных хищников, таких как наутилоидеи, которые заполонили в большинстве своем безрыбные моря. В 2008 году Шмитц утверждал, что причиной тому мог послужить распад астероида. Вероятно, как предположили его коллеги, падавшие на Землю крупные осколки стимулировали GOBE путем коренной реорганизации экосистем, когда для новых видов расчищались экологические ниши, на которых они могли эволюционировать. Но эта гипотеза не прижилась, отчасти потому что не было найдено никаких признаков кратеров, которые должны были образоваться сразу же после сильного столкновения. Вместо этого некоторые палеонтологи предположили, что триггером для GOBE послужил другой фактор: последовательность ледниковых периодов, которая имело место в то же время. Холодная вода может удерживать больше растворенного кислорода, тем самым подпитывая жизнь. А по мере образования ледников снижался уровень моря, изолируя более мелкие моря и создавая ниши для видообразования. Теперь команда Шмитца полагает, что разрушение астероида привело к ледниковым периодам потому, что в космосе и в атмосфере повисло облако пыли, которое отражало солнечный свет от Земли и способствовало образованию льда. В слоях известняка первоначального карьера, охватывающих период в несколько миллионов лет, а также в других местах в Швеции и России группа обнаружила резкое повышение числа небольших внеземных частиц и одновременно химических изотопов, которые ведут к еще более мелкой космической пыли. «Вся эта пыль всплыла как раз тогда, когда началось снижение уровня моря, — говорит Шмитц. — Внезапно нас осенило». Ребекка Фриман (Rebecca Freeman), палеонтолог из Кентуккийского университета в Лексингтоне, говорит, что временная привязка «идеальна». «Она не обязательно дает ответ на все вопросы, но, безусловно, объединяет друг с другом множество наблюдений», — считает ученый. Питер Рейнерс (Peter Reiners), геохимик из Аризонского университета в Тусоне, утверждает, что оседавшая астероидная пыль охладила климат по-другому — принося в мировой океан железо. Пыль могла напитывать фотосинтезирующие микроорганизмы на поверхности моря, освобождая атмосферу от углекислого газа. Когда те погибали и уходили под воду, они уносили с собой значительную часть поглощенного ими углерода, что способствовало дальнейшему охлаждению планеты. Эти события далекой древности довольно зловещим образом напоминают современные схемы геоинженерии. Исследование 2012 года проанализировало идею буксировки астероида в гравитационно устойчивую точку между Землей и Солнцем и стачивания пыли, которая, оставаясь в космосе, заслонит Землю. Исследователи обнаружили, что околоземный астероид шириной 32 километра, названный 1036 Ганимед, способен произвести достаточно обширное облако пыли, чтобы оно могло оставаться на месте и блокировать 6,6% солнечного света. Это намного больше, чем 1,7-процентное снижение, которое, по словам авторов, может компенсировать 2° C ожидаемого потепления. Удобрение океана железом также предлагалось в качестве средства борьбы с изменением климата. Сет Финнеган (Seth Finnegan), палеонтолог из Калифорнийского университета в Беркли, продолжает сомневаться в исходе геоинженерного события, произошедшего много миллионов лет назад. Он требует глобальных доказательств наличия внеземной пыли, равно как и очевидных эффектов охлаждения и биоразнообразия. Он также призывает исследователей смоделировать, сколько пыли могло образоваться при распаде астероида и как это могло сказаться на климате. По словам Шмитца, теперь он ищет пыль на третьем участке в центральном Китае. Если выяснится, что измельченный в пыль астероид действительно оказал такое глубокое влияние на Землю в ордовикский период, добавляет Финнеган, этот эпизод должен послужить для нас предупреждением: он «показывает, что последствия такого рода вмешательства могут быть весьма серьезными». Science (США) ••• Жильцы дома избавляются от соседства с больными детьми