Пришельцы из космоса: 5 удивительных «шрамов» на нашей планете, оставленных метеоритами

Тьма, смерчи и гибель всего живого

На месяцы Земля погрузится в тьму, так как прочные слои пыли будут блокировать солнечный свет. Из-за этого начнутся масштабные катастрофы, а большая часть животных и растений погибнет в первые недели. Даже обитатели дна, бактерии, живущие в гидротермальных источниках, могут исчезнуть из-за того, что удар такой силы направит воду из морей и океанов в космос. Таким образом, столкновение с кометой С/2014 UN271 ведет к:

месяцам тьмы;
разрушению земной коры, океанов и атмосферы;
выбросу в космос большинства частей земной коры, океанов и атмосферы;
выбросу вулканической магмы на поверхность;
огненным смерчам из-за обилия обломков, которые будут продолжаться несколько лет;
гибели всего живого на Земле.

Природа темной энергии

Одной из наиболее вероятных моделей Вселенной, которая также удовлетворяет уравнениям общей теории относительности, является космологическая модель советского ученого – Александра Фридмана, которую он описал еще в 1922-м году. Согласно ней тяготение зависит не только от плотности вещества, но и от давления самой среды. Природа различных сред определяется параметром «w», который равен отношению давления среды к плотности ее энергии.

Далее кратко рассмотрим три наиболее реалистичные модели темной энергии.

Квинтэссенция

Согласно этой гипотезе темная энергия представляется возбуждением частиц некоего скалярного поля, плотность которого может изменяться в пространстве-времени. Параметр w в таком случае имеет значение больше -1 и меньше -1/3.

Энергия вакуума (w = -1)

Предполагается, что темная энергия присуща любому объему пространства, является энергетической плотностью чистого вакуума. В таком случае ее плотность остается неизменной. Примечательно, что значительный вклад в эту гипотезу сделал сам Альберт Эйнштейн. Считая Вселенную стационарной, то есть не расширяющейся, он осознавал, что по закону всемирного тяготения Ньютона мир должен сжиматься. Так как этого не происходит, Эйнштейну пришлось ввести в уравнения общей теории относительности дополнительный «космологический член». Под ним подразумевается некая сила, противодействующая силе гравитации. Возрастание этой силы происходит с коэффициентом пропорциональности, который был назван «космологической постоянной».

Эйнштейн за работой

Однако, после открытия расширения Вселенной Э. Хабблом, Эйнштейн посчитал космологический член, как он сам говорил, «грубейшей ошибкой из всех допущенных им» и убрал ее из уравнений. Но после открытия факта ускоренного расширения Вселенной, космологический член вновь потребовался для описания космологической модели. Таким образом, Альберту Эйнштейну удалось описать природу темной энергии еще до ее теоретического рождения. Сегодня гипотеза энергии вакуума, основывающаяся на космологической постоянной «Лямбда», включена в современную стандартную космологическую модель Вселенной — Лямбда-CDM.

В случае гипотезы об энергии вакуума, Вселенную ждет так называемый «разлет во тьму», в результате которого все космические объекты значительно отдалятся друг от друга, а после – начнут распадаться на составные, вплоть до элементарных частиц.

Фантомная энергия (w < -1).

Такая модель среды подразумевает отрицательную кинетическую энергию, то бишь отрицательную гравитацию, которая по модулю выше, чем у вакуума. Плотность таковой среды со временем увеличивается, а отрицательная гравитация возрастает до тех пор, пока не приблизится к бесконечному значению. Из этого следует, что расширение Вселенной будет столь стремительно, что приведет ее к Большому Разрыву.

Новая жизнь на планете

Исследователи полагают, что именно благодаря катастрофам и столкновениям с астероидами на земле появлялось и видоизменялось все живое.

До возникновения растительности и животных на планете возникла примитивная жизнь в виде одноклеточных бактерий. Причиной их появления стало очередное падение астероида в океан. Было это более 250 миллионов лет тому назад. Столкновение было такой силы, что уничтожило все на поверхности Земли и привело к выбросу вредных газов, таких как метан. Происходили многочисленные извержения вулканов даже в Сибири, с противоположной стороны места падения. Вся флора и фауна исчезла, вода в океанах, морях и реках потеплела.

Подобные катастрофы уничтожали планету на многие тысячелетия, и восстанавливалась она медленно и постепенно. Но именно эти события видоизменяли рельеф и все живое на Земле.

Что будет, если астероид столкнется с Землей

Таким образом, как говорят эксперты, существует один шанс к миллиону, что в один из своих подлетов Апофис все же врежется в нашу старушку-Землю. Астрономы вычислили даже точную ближайшую дату, когда это может произойти. Как ни странно, но это 13 апреля 2036 года, пятница. Что же будет в этом случае?

В общем, ничего хорошего. Все знают, сколько бед наделал Тунгусский метеорит. А его размер, по мнению ученых, был «всего» 75 метров. Если на землю рухнет глыба диаметром в 400 метров, последствия могут быть во много раз более тяжелыми.

Падение небесного тела таких размеров высвободит 500 мегатонн энергии. Для сравнения – Тунгусский метеорит вызвал взрыв примерно в 40 мегатонн. Энергия взрыва термоядерной бомбы АН602, известной как «Царь-бомба», составила 57 мегатонн в тротиловом эквиваленте. Взрыв бомбы над Хиросимой равнялся 18 килотоннам.

Если Апофис рухнет на землю, то на месте падения будет уничтожено все живое. Появится кратер размером более 8 километров. Место падения станет эпицентром землетрясения не менее 6,5 баллов по шкале Рихтера. В небо взметнутся тонны пыли и щебня. Многие эксперты полагают, что это может стать причиной резкого похолодания в планетарном масштабе. Местом возможного падения Апофиса ученые считают полосу шириной в 50 километров, захватывающую юг России, Сибирь, Тихий океан, Центральную Америку и часть Атлантики. Такие крупные города, как Манагуа, Сан-Хосе и Каракас находятся в особенной опасности, поскольку расположены практически точнехонько на этой полосе.

Впрочем, есть вероятность, что астероид упадет в океан – в тысячах километров от западного побережья Американского континента. Если катастрофа будет развиваться по этому сценарию, то бед тоже не избежать. В воде образуется воронка глубиной и шириной не менее десятка километров. Это станет причиной гигантского цунами. На берег обрушатся волны высотой до 20 метров. Все живое в 300 километрах от побережья будет смыто в океан, поселки и города будут разрушены. О гибели человеческой цивилизации в целом говорить вряд ли приходится, но в любом из сценариев катастрофы, все равно, упадет ли Апофис на сушу или на воду, избежать огромных по масштабам жертв и разрушений не удастся.

Физические характеристики

Сравнение оценки первоначального размера бассейна Caloris (желтого цвета) с оценкой размера, основанной на новых изображениях зонда MESSENGER.

Диаметр кратера первоначально оценивается примерно в 1300 км (810 миль ), который был увеличен до 1550 км (960 миль ) по изображениям, впоследствии сделанным MESSENGER. Он окружен горами высотой 2 км (1,2 мили ). Внутри его дно бассейна заполнено равнинами охлажденной лавы, похожими на лунные бассейны . За пределами ограждения материал, выброшенный ударом, простирается примерно на 1000 км (620 миль ) и образует концентрические кольца, окружающие кратер.

Пантеон ямок в бассейне Калорис.

Центр впадины представляет собой область, содержащую множество радиальных впадин, которые выглядят как разломы растяжения , с кратером 40 км (25 миль ), расположенным около центра этих радиальных впадин. Эта область называется Пантеон Ямки (в) .

Как астероид, уничтоживший динозавров, изменил жизнь на планете

Меловой период начался 145 миллионов лет назад и закончится 66 миллионов лет назад, а точнее — его оборвал взрыв, вызванный метеоритом, налетевшим на Землю со скоростью 43000 км/ч. Диаметр этого небесного тела составлял около 12 километров. След от столкновения с метеоритом сохранился до наших дней. Он известен как кратер Чиксулуб, который находится в Мексиканском заливе поблизости от полуострова Юкатан. Его диаметр составляет 150 км.

Как утверждают эксперты, в результате удара и последующего взрыва было уничтожено 75% жизни на Земле. В частности, вымерли все нептичьи динозавры. Повезло лишь одной ветви генеалогического древа этих животных, от которых пошли современные птицы. Совсем недавно я рассказывал, что птицы являются потомками тероподов. Найденное в 2000 году яйцо с отлично сохранившимся эмбрионом в очередной раз подтвердило это предположение.

Кратер Чиксулуб, оставшийся после падения метеорита, уничтожившего динозавров

После удара метеорита о Землю, в воздух поднялись облака из серной кислоты и пыли горных пород. Они затмили солнечный свет и понизили температуру на планете. Это спровоцировало кислотные дожди и массовые лесные пожары. Поднимающийся дым и сажа от них усугубили ситуацию. В результате из-за полной тьмы фотосинтез на земле был невозможен. Согласно исследованию, представленному на днях на ежегодном собрании AGU, недостаток солнечного света на Земле ощущался еще в течение нескольких десятилетий.

Впервые ученые предположили, что астероид мог вызвать “ядерную зиму”, в 80-х годах прошлого столетия. Согласно этой гипотезе, тьма и похолодание вызвали массовое вымирание в конце мелового периода. Однако только сейчас удалось смоделировать ситуацию и выяснить как тьма изменила жизнь на планете.

Какая вероятность погибнуть от астероида?

Если исходить из вышеописанного, то можно сделать вывод, что чем больше астероид, тем меньше шансы на то, что он упадет на Землю. Астероидная угроза безусловно реальна. Но конкретные шансы погибнуть от астероида гораздо меньше, чем вероятность погибнуть от той же молнии. А она составляет 1 к 280 000. По крайней мере, по мнению американских специалистов. Кстати, выиграть в ту же рулетку вы можете с вероятностью примерно 1 к 37.

Российские эксперты дают чуть менее оптимистичные прогнозы. Например, по мнению Генерального директора Центра планетарной защиты Анатолия Зайцева, вероятность падения какого-либо астероида на Землю приравнивается к вероятности авиакатастрофы. При этом он отмечает, в год на безопасных расстояниях мимо Земли пролетает более сотни астероидов различного размера.

Что произошло при падении астероида

Удар по земной коре отправил ударные волны во все стороны. В Мексиканском заливе выросли цунами высотой до 300 метров. Десятибалльные землетрясения уничтожили береговую линию, а в радиусе тысяч километров взрыв вырвал и разметал все деревья. Наконец, с неба посыпались тонны камней, которые похоронили всю оставшуюся жизнь.

И все же эти региональные последствия сами по себе не вызвали глобального массового вымирания.

Плазменный шар, окутавший Землю

Когда астероид упал, он выпарил большой кусок земной коры. Над местом падения факелом выросли обломки, улетающие в небо. «Был огромный, расширяющийся шар плазмы, который проник в верхние слои атмосферы, в космос», говорит Дурда. Факел расширялся на запад и на восток, пока не укрыл целую Землю. Затем, будучи гравитационно связанным с планетой, он пролился обратно в атмосферу.

По мере остывания он конденсировался в триллионы капель стекла диаметром в четверть миллиметра. Они устремились к поверхности Земли с огромной скоростью и так сильно разогрели верхние слои атмосферы в некоторых местах, что на земле вспыхнули пожары. «Мощное тепло от повторно входящего выброса создало эффект жара на планете, — говорит Джонсон. — Теперь у вас есть печь».

Сажа от пожаров, в сочетании с пылью от удара, заблокировала свет лучей Солнца и погрузила Землю в долгий, темный, зимний мрак.

Астероидная пыл покрыла поверхность Земли

В течение следующих нескольких месяцев крошечные частицы осыпались на поверхность, скрывая целую планету слоем астероидной пыли. В настоящее время палеонтологи могут увидеть этот слой, сохранившийся в палеонтологической летописи. Это мел-палеогеновая граница, поворотный момент в истории нашей планеты.

В 2015 году Джонсон прошел пешком 200 километров оголенного мел-палеогенового слоя в Северной Дакоте в поисках окаменелостей. «Если заглянуть под слой, можно увидеть динозавров, — говорит он. — Но если смотреть выше, никаких динозавров».

После падения астероида не осталось ничего

В Северной Америке, до удара Чиксулуб, окаменелости нарисовали картину пышных лесов, между которыми текли реки, и густого подлеска из папоротников, водных растений и цветущих кустарников.

Тогда климат был теплее, чем сейчас. На полюсах не было ледяных шапок, и некоторые динозавры бродили по северным землям Аляски и далеко на юге на Сеймуровых островах Антарктиды.

Как ищут метеоритные кратеры и зачем

Самый простой способ найти кратер — визуальный: у природы относительно немного способов создать круглые или кольцевые структуры большого размера (диаметром от десятков метров до сотен километров) с углублением в центре и валом вокруг. И если вы видите что-то такое, лично или изучая спутниковые снимки, то у вас есть повод пометить обнаруженную структуру как вероятный ударный, или импактный, кратер.

Как же проверить ваше предположение? Проведя геологический анализ объекта. Встреча космического гостя с поверхностью Земли (объекты тяжелее 1000 тонн атмосферой практически не задерживаются) обычно оказывается весьма теплой: температура в месте удара достигает 15 000 °С, давление — миллионов атмосфер.

Распространение энергии удара создает в породах в районе контакта весьма специфические геологические структуры, расплавляет и испаряет минералы, а сами метеориты (или астероиды, если речь идет об очень крупных пришельцах), которые часто не переживают теплого приема и уничтожаются, оставляют на месте встречи нехарактерные для этой местности и вообще земной коры химические элементы.

Куда упал метеорит, убивший динозавров

Долгое время версия о том, что динозавры уничтожены метеоритом, была спорной и носила предположительный характер.

Лишь в 1991 году геологи на полуострове Юкатан в южной Мескике, обнаружили кратер. Между прочим, ему дали название Чиксулуб в честь города, который ближе всего к нему расположен. По оценкам его диаметр составляет 180 км и глубина до 20 км. Он оказался глубоко под землёй, поэтому его сложно было отыскать.

Сначала во время геофизических исследований обнаружили углубление на дне Мексиканского залива. А вот его продолжение нашли уже на суше к северо-западу от полуострова Юкатан.

Полуостров Юкатан на карте

Собственно говоря, космическое происхождение углубления на поверхности выяснилось по характерным горным породам, а также по гравитационной аномалии внутри структуры. Вдобавок ко всему, химический анализ грунтов и детализированная съёмка из космоса подтвердили причины возникновения этого крупного кратера.

Чиксулуб

Что убило динозавров

Вот что произошло, когда гигантский астероид в десять километров шириной упал на нашу планету 66 миллионов лет назад.

Собирая по частям головоломку этого падения, ученые наметили долгосрочные последствия метеоритного удара. Он унес жизни более трех четвертей всех видов животных и растений на Земле. Самыми значительными жертвами стали динозавры — но многие из них сохранились в виде птиц.

Но расписать все по деталям, особенно то, что последовало за падением и что позволило некоторым видам выжить, оказалось куда более сложной задачей.

Полуостров Юкатан в Мексике

Впервые о том, что динозавры были уничтожены ударом астероида, заговорили в 1980 году. На тот момент эта идея была спорной. Затем в 1991 году геологи обнаружили место падения — кратер диаметром 180 километров на полуострове Юкатан в Мексике. Кратер назвали Чиксулуб в честь ближайшего города.

Что известно об Апофисе

Этот астероид был открыт специалистами обсерватории Китт-Пик в Аризоне в 2004 году. Вначале астероид получил невыразительное название 2004 MN4. Однако, когда ученые обнаружили, что траектория полета астероида такова, что вполне может привести его к столкновению с нашей планетой, это небесное тело обзавелось именем собственным. Апофисом это небесное тело было названо в честь древнеегипетского божества — чудовища Апопа (греки произносили «Апофис») – страшного змея, стремящегося уничтожить Солнце и все живое.

Апофис представляет собой каменную глыбу неправильной формы. Диаметр астероида несколько менее 400 метров, а вес астрономы оценивают приблизительно в 27 миллионов тонн. Впрочем, это приблизительные данные, поскольку нет полной ясности в том, из каких пород состоит астероид.

Астероидов такого типа в Солнечной системе астрономам известно около 4 миллионов. Апофис так и остался бы одним из многих неприметных небесных тел с названием из букв и цифр, если бы не его орбита. Она пересекает земную. Расчеты показали, что в ближайшее время эта гигантская каменюка неоднократно пролетит очень близко к Земле.

Сколько астероидов возле Земли?

Точных данных никто не скажет, однако по мнению ряда специалистов, на околоземной орбите может находиться до полумиллиарда астероидов размером от одного метра и больше. Ежегодно ученые проводят оценку вероятности падения самых крупных из них Землю.

Схематическое изображение околоземных объектов вокруг нашей планеты (желтая точка в центре)

Оценка вероятности падения астероида на Землю проводится с помощью сложного компьютерного моделирования. Обнаружив новый объект, ученые записывают его в каталог, а затем используют компьютерное моделирование, в котором проводится расчет множества факторов: текущая орбита астероида, его размеры, текущее расположение и дистанция относительно Земли и прочее. Из этого прогнозируется вероятность пересечения орбит астероида и Земли в той или иной точке времени. Как уже отмечалось выше, в основном ученые пытаются прогнозировать шансы падения только тех объектов, которые могут нести реальную угрозу.

В тысячи раз мощнее убийцы динозавров

Даже комета такого размера, как C/2014 UN271, не сможет полностью уничтожить нашу планету. Для этого потребуется в 20 тыс. раз больше энергии. Поэтому Земля, в основном, останется цельной. Однако разрушения все равно будут гигантскими. По масштабам они в тысячи раз превысят последствия от удара астероида около 66 млн лет назад, который привел к вымиранию динозавров. Тогда большинство земноводных могли погибнуть в течение нескольких часов или дней после падения из-за резкого повышения температуры. Это столкновение могло вызвать необратимые изменения климата, повысить содержание кислоты в атмосфере и изменить состав Мирового океана.

Социальная экономика

Ученые нашли динозавра, погибшего в день падения астероида

Формирование рельефа поверхности

Меркурия по строению рельефа похож и напоминает Луну, ландшафт скудный. Из-за отсутствия защитной атмосферы, планета, покрытая многочисленными кратерами от ударов метеоритов, выглядит уныло. Большая территория поверхности и низовий кратеров представляют собой значительные пространства с застывшей лавой, которые подтверждают бурную вулканическую активность. Тектонических плит на Меркурии нет, и кора слоями покрывает мантию.

Исследовательский зонд «Мессенджер» получил фотографии до 80 % поверхности Меркурия, в итоге ученые установили:

Поверхность рельефа Меркурия однородна, если сравнивать с Луной и Марсом, у которых полушария различаются. Известен точно и цвет Меркурия — планета серого цвета (пепельная), в наши дни на ней не зафиксировано ни одного действующего вулкана.
Химический состав поверхности показывает, что планета богата магнием, полевым шпатом, и скудна титаном, кальцием и алюминием. Много на поверхности серы, значит, планета формировалась в восстановительных условиях.
Ученые предполагали, что вода и лед на Меркурии присутствуют. Они могли попасть на планету с падением ледяных комет. Днем при повышенной температуре, лед и вода на Меркурии испаряются, а пар клубится над поверхностью. Затем оседает на дно кратеров по полюсам, куда солнце не попадает, по той причине, что ось вращения планеты перпендикулярна к самой плоскости орбиты. Это подтверждает, что гидросфера на планете есть.
Площадь поверхности Меркурия 74 800 000 км, это в 6,8 раз меньше, чем у Земли. Составлена точная карта поверхности планеты, согласно фотографиям.
Альбедо Меркурия. Это перечень территорий планеты по светлым областям (например, Борея, Аврора), и по темным (пустыням) – Атланта, Гелиоса.

Геологическая история Меркурия

1. Кора — мощностью от 100 до 200 км 2. Мантия — толщиной 600 км 3. Ядро — радиус 1800 км.

Как и в случае с Землей , Луной и Марсом , геологическая история Меркурия делится на эпохи . От старого к самому последнему, они называются предварительными толстовские , толстовский , Calorian , Мансурян и Kuiperian . Эти возрасты основаны исключительно на принципе относительного датирования .

За образованием Меркурия, который смешался с остальной частью Солнечной системы 4,6 миллиарда лет назад, последовала массированная бомбардировка астероидов и комет. Последняя интенсивная фаза бомбардировки, большая поздняя бомбардировка , закончилась около 3,9 миллиарда лет назад. Несколько регионов или массивов были заполнены извержениями магмы из сердца планеты, включая один из самых важных бассейнов, бассейн Калорис . В результате между кратерами образовались гладкие равнины, похожие на марии, обнаруженные на Луне .

Впоследствии, когда планета сжималась и остывала, ее поверхность начала трескаться и образовывать гребни; эти поверхностные трещины и гребни затрагивают несколько других типов рельефа, такие как кратеры и гладкие равнины, что ясно указывает на то, что трещины расположены позади равнин и кратеров. Вулканическая активность Меркурия прекратилась, когда мантия планеты сжалась достаточно, чтобы предотвратить проникновение лавы на поверхность. Вероятно, это произошло через 700-800 миллионов лет, то есть примерно 3,7 миллиарда лет назад.

С тех пор основная активность на поверхности была вызвана ударами с поверхности .

Хронология

Морфологический анализ поверхности Меркурия приводит к следующей геологической шкале времени, состоящей из пяти эпох с в значительной степени оцененными относительными датами:

от -4,5 до -3,9 миллиарда лет: до-толстовская эпоха;
от -3,9 до -3,85 миллиарда лет назад: эпоха Толстого;
от -3,85 до -3,80 миллиарда лет назад: калорианская эра;
от -3,80 до -3 миллиарда лет: эра верхних калорий;
от -3 миллиарда лет назад до наших дней: мансурская / койперская эра.

Пять гибелей Земли

Ученые считают, что Земля вымирала пять раз.Первая предполагаемая гибель произошла 440 миллионов лет назад. Когда было уничтожено более 60% поверхности Земли. Назвали этот период вымирания Ордовикско-силурийским.

Следующая произошла через 80 миллионов лет после первой – Девонское вымирание, когда пропала почти половина флоры и фауны планеты, большая часть которых находилась в водоемах, морях и океанах.

Самая масштабная гибель произошла 250 миллионов лет назад. Это так называемое Пермское вымирание, когда с лица Земли исчезло почти все. Лишь 5% осталось в живых, это те виды, которые находились или в недрах земли или глубинах океанов.Еще одной из известных катастроф на планете является Триасовая, произошедшая около 200 миллионов лет назад. Она уничтожила больше половины известных, в настоящее время, видов живого мира.

И, конечно, самое известное, Мел-палеогеновое вымирание, произошедшее 65 миллионов лет назад. Оно знаменито тем, что убило всех живущих на планете динозавров, а также еще 65% более мелких животных. И это не считая растительного мира.

Все эти катастрофы объединяет то, что каждый раз после них на планете вымирало более половины флоры и фауны.