Это два маленьких куска скромного серого камня. Среди сверкающих экспонатов в Зале геологии, драгоценных камней и минералов в Национальном музее естественной истории (NMNH) их легко не заметить. И все же они свидетельствуют о сокрушительном событии в жизни нашей планеты и одном из самых горячих научных дебатов этого столетия - именно то, что делали (или не делали) динозавры.
Камни являются брекчиями, их название происходит от слова, которое итальянские каменщики используют для описания кусков битого камня, скрепленных вместе, как галька в бетоне. Сегодня мы знаем, что они возникли около 65 миллионов лет назад, когда объект более или менее размером с Вашингтон, округ Колумбия, упал на землю рядом с нынешним мексиканским полуостровом Юкатан.
Кратер, теперь известный как Chicxulub (щека-смазка), был не единственным эффектом. Во всем мире были пожары, цунами высотой более полумили и штормы кислотных дождей. В результате опустошения небо потемнело. Солнце не светило, возможно, в течение года из-за смертоносного облачного покрова пыли. Похоже, что до 70 процентов всех видов растений и животных на земле были уничтожены, в том числе динозавры, исчезновение которых долго озадачило бы современных ученых. Эти две брекчии являются свидетельством этого ужасного, но только недавно понятого события. И они фигурировали в великой научной детективной истории, которая привела к открытию самого кратера, примерно через 65 миллионов лет после его образования.
Температура, возможно, достигла 18 000 градусов по Фаренгейту - для сравнения, поверхность Солнца имеет холодную 10 000 градусов по Фаренгейту. Скалы, которые были поражены непосредственно, были мгновенно испарены, и подстилающая скала была быстро расплавлена или распылена.
В то время лишь немногие ученые предположили, что массовые биологические вымирания (предположительно окаменелые останки) в конце мелового периода были вызваны воздействием внеземного объекта. Это считалось радикальной теорией. Большинство ученых полагали, что динозавры были вызваны изменением климата или изменением уровня моря. Другие считали маловероятным, что в такой большой пустой солнечной системе астероид или комета действительно могли бы ударить Землю, а тем более нанести глобальный удар при ударе.
Любопытно, что два образца брекчии NMNH уже были вырваны с земли и хранились в Мексике не для науки, а для коммерческих целей. Они были получены из образцов кернов, пробуренных в 1950-х и 60-х годах мексиканской национальной нефтяной компанией PEMEX недалеко от северных сел Юкатан, таких как Чиксулуб-Пуэбло и Сакапук.
Они были очень похожи на брекчи вулканического происхождения: расплавленная скала, скрепляющая угловатые куски нерасплавленной скалы. Их присутствие в буровых колоннах не сулило ничего хорошего для разведки этого района нефтяной компанией, поскольку вулканические породы обычно означают, что добывать нефть, даже если она присутствует, нелегко. Область, из которой были извлечены ядра, показала странную особенность, в отличие от вулкана - она была, очевидно, частью огромного полукруглого кольца с сильным гравитационным полем в центре. Но поскольку так мало ученых всерьез восприняли вероятность воздействия большого астероида на Землю, казалось разумным предположить, что брекчия - это продукт вулкана.
В 1978 году молодой геофизик по имени Глен Пенфилд, работавший с PEMEX, был назначен для полета над Мексиканским заливом. С помощью магнитометра он должен был измерить магнитное поле горных пород на дне залива - особенно у побережья недалеко от Чиксулуб-Пуэбло. Как и находки более ранних геологов PEMEX, Пенфилд предназначался для определения состава горных пород под поверхностью и определения вероятности обнаружения нефти.
Но то, что магнитометр Пенфилда позволил ему увидеть, было очень странным. Более чем в миле от поверхности полуострова Юкатан и в 70 милях от Мексиканского залива находилось подземное сооружение в форме блюдца с магнитным полем, отличным от любого известного вулканического ландшафта. У этого также была самая невулканоподобная симметрия. Вместе взятые, старые данные о суше и новые данные о подводном мире указывают на существование огромного кольца диаметром около 120 миль, наполовину на суше, наполовину под Мексиканским заливом. Он был в десять раз больше любого вулкана с восходящей выпуклостью в центре, похожей на те, что были замечены на известных, хотя и гораздо меньших, ударных кратерах.
Пенфилд и геофизик PEMEX Антонио Камарго-Заногуера пришли к выводу, что это не могло быть результатом вулкана; это был, вероятно, ударный кратер. Но доказать это с научной точки зрения было серьезной проблемой. Во-первых, данные, на которых основывался их вывод, содержались в секрете у нефтяной компании. Хуже того, склад в Мексике, где все образцы керна должны были храниться и каталогизироваться, сгорел, по-видимому, разрушив все.
То, почему эти образцы керна и содержащиеся в них брекчии были так важны, было результатом некоторых сравнительно недавних исследований, связанных с воздействием известных воздействий астероидов на различные породы. Лишь в 1960-х годах ученые обнаружили, что одним из наиболее важных из этих эффектов является производство так называемого «шокированного» кварца. Распространенный в земной коре, кварц присутствует в большинстве ударных брекчий (включая те, которые выставлены в NMNH). Обычно кристаллы кварца не имеют маркировки. Но когда астероид падает на землю, его мощные ударные волны, проходящие через крошечные кварцевые зерна со скоростью от трех до шести миль в секунду, оставляют уникальный, неизгладимый след: микроскопические параллельные линии, пронизывающие кварц, как трехмерный крест -hatching. Наличие этих функций обеспечивает определенное доказательство удара астероида.
Лишь весной 1990 года Пенфилду позвонил аспирант Алан Хильдебранд, который осмотрел каменный слой возрастом 65 миллионов лет на Гаити, всего в 300 милях от Юкатана, и решил, что до сих пор гипотетическое воздействие астероида того времени должно было произойти где-то вокруг Карибского моря. Теперь Хильдебранд хотел узнать, сможет ли он и Пенфилд завершить головоломку, найдя образцы породы из структуры Чиксулуб Пенфилда.
Работая решительно, они начали поиск образцов. По удивительной случайности они обнаружили, что несколько образцов брекчии, являющихся частью оригинальных кернов нефтяного бурения, были распространены здесь и там в Мексике и Соединенных Штатах, что позволило избежать разрушения в результате пожара на мексиканском складе. Пенфилду и Хильдебранду посчастливилось достать несколько из них, включая одну брекчию из 14-го ядра буровой площадки PEMEX под названием Юкатан 6. И это было сделано. Шокированные образцы кварца из брекчии Yucatán 6 подтвердили тот факт, что подземная тарелка Пенфилда была не вулканом, а скорее кратером от астероида - неуловимым дымящимся пистолетом.
В течение года оказалось, что многие из предположительно разрушенных ядер района Чиксулуб были доступны. По совпадению, которое можно ожидать в приключении Индианы Джонса, ученый из PEMEX, заинтригованный аномальной структурой, из которой были взяты ядра, хранил ядра в офисе в Мехико для возможного изучения. Брекчии, представленные в NMNH, взяты из этого кэша.
Сегодня большинство из тех ученых, которые все еще думают, что упадок динозавров происходил постепенно, также допускают, что великий астероид ускорил конец их существования - и внезапное рождение совсем другого мира.
Чтобы понять почему, вам нужно только представить себе влияние на современный мир подобного удара астероида. Помимо невероятного физического разрушения - и человеческого насилия, которое может последовать - представьте, что земля с солнцем заблокирована на год: не будет урожаев, и без солнечного тепла земля станет намного холоднее возможно на целых 30 градусов.
Крайности температуры и давления, которые создали эти брекчии, буквально изменили землю. Спустя миллионы лет брекчии являются напоминанием о новом образе жизни, в результате которого такие крупные млекопитающие, как мы, могли эволюционировать, потому что динозавры вымерли. Подобно этим скалам, мы не могли бы быть здесь сегодня, если бы не астероид, образовавший кратер Чиксулуб.
