Космические воздушные взрывы, при которых космическое тело не достигает поверхности, а детонирует в атмосфере, возможно, происходили гораздо чаще и были разрушительнее, чем традиционные удары, оставляющие кратеры и связываемые с массовыми вымираниями. Несмотря на их потенциальную опасность, эти мощные события остаются недостаточно изученными. Заслуженный профессор наук о Земле из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре Джеймс Кеннетт и его коллеги призывают уделить им гораздо больше научного внимания.
«Подобные события способны вызвать колоссальные разрушения из-за экстремально высоких температур и давления, – объясняет Джеймс Кеннетт. – При этом они не обязательно образуют кратер или оставляют лишь незначительные поверхностные изменения, что отличает их от классических крупных кратеров, возникающих при прямых столкновениях».
Недавние исследования, проведенные под руководством Кеннетта, включают четыре новые статьи, представляющие доказательства многочисленных воздушных взрывов, произошедших в разные исторические периоды. В ходе таких событий входящий космический объект, например комета, взрывается над землей, высвобождая интенсивное тепло и ударные волны, достигающие поверхности Земли. Доказательства были обнаружены в самых разных точках планеты, включая глубоководные океанические отложения Северной Атлантики и руины древнего города в пустыне. На всех этих участках исследователи выявили признаки экстремальных условий: редкие элементы, связанные с исходным космическим объектом, стеклообразный материал, образовавшийся из расплавленных земных отложений, мельчайшие сферические частицы, созданные интенсивным нагревом, а также ударный кварц с характерными трещинами.
Одно из исследований, опубликованное в журнале PLOS One, описывает первое обнаружение маркеров космического удара, связанных с гипотезой импактного события позднего дриаса, в морских отложениях. Материал был найден в глубоководных кернах, извлеченных из залива Баффина, у западного побережья Гренландии.
«Залив Баффина имеет огромное значение, поскольку это первое место, где мы обнаружили свидетельства космического столкновения в период позднего дриаса в морских отложениях», – заявляет Кеннетт. Гипотеза позднего дриаса предполагает, что около 12 800 лет назад фрагменты кометы взорвались над Землей, вызвав резкое глобальное похолодание, известное как поздний дриас. Этот период совпал с исчезновением многих крупных животных и значительными изменениями в человеческих популяциях и культурах. Поскольку комета распалась, вероятно, произошло несколько взрывов, спровоцировавших масштабные пожары. Эти пожары оставили после себя характерный богатый углеродом слой, известный как «черный мат», обнаруженный в основном в Северном полушарии, в частях Северной и Южной Америки и Европы. Этот слой также богат платиной, иридием, частицами расплавленного металла, ударным кварцем и расплавленными минералами, известными как мелтгласс.
«Эти материалы сохраняются в морских отложениях на глубине до 2000 метров», – добавляет Кеннетт. Он объяснил, что, хотя эти материалы не позволяют напрямую измерить силу взрывов, они демонстрируют их мощь и масштабность, а также намекают на влияние события на климат. «Вещество было выброшено в атмосферу, глобально транспортировано и отложено широким слоем, который мы ранее уже описывали».
Космические столкновения сильно различаются – от постоянного падения мельчайшей внеземной пыли до массивных столкновений, происходящих раз в десятки миллионов лет. Крупные удары обычно оставляют кратеры, которые долгое время служили самым убедительным физическим доказательством подобных событий. Однако воздушные взрывы часто не деформируют ландшафт надолго, что значительно усложняет подтверждение их появления. Это контрастирует с такими известными местами, как кратер Чикшулуб у полуострова Юкатан в Мексике, напрямую связанный с вымиранием динозавров.
«Ранее не существовало никаких доказательств существования кратера или возможного кратера, связанного с событием на рубеже позднего дриаса, – отмечает Кеннетт. – Поэтому подобные события сложнее обнаружить, особенно если они произошли несколько тысяч лет назад и после захоронения оставили мало или совсем не оставили поверхностных следов».
Тем не менее, мелкое сезонное озеро недалеко от Перкинса на юго-востоке Луизианы, возможно, представляет собой первый известный кратер, датируемый рубежом позднего дриаса. В статье, опубликованной в журнале ScienceOpen Airbursts and Cratering Impacts, исследовательская группа вновь обратилась к предположению, сделанному в 1938 году местным землевладельцем, который отметил круглую форму озера и «кратероподобный вал, возвышающийся примерно на 1 метр над окружающей местностью». Детальные исследования отложений начались только в 2006 году. В период с 2006 по 2024 год ученые проанализировали многочисленные керны отложений с этого участка и обнаружили мелтгласс, сферические образования и ударный кварц. Радиоуглеродное датирование отнесло эти материалы к периоду позднего дриаса. Однако команда подчеркнула, что «дальнейшие исследования будут полезны для проверки гипотезы о том, что озеро/депрессия образовалось в результате космического столкновения».
Ударный кварц давно признан признаком экстремального тепла и давления от космических ударов. Традиционно эти доказательства связывались с крупными кратерообразующими событиями, вызывающими прямые параллельные трещины в зернах кварца. В двух дополнительных работах, опубликованных в Airbursts and Cratering Impacts, исследователи утверждают, что воздушные взрывы могут генерировать более широкий спектр паттернов разрушения. В подтверждение этого они проанализировали образцы с места Тунгусского взрыва в Сибири в 1908 году и вновь рассмотрели данные из Талль-эль-Хаммам – древнего города в Леванте, который, как считается, был разрушен аналогичным событием около 3600 лет назад.
«Интересно, что Тунгусское событие – это единственный зарегистрированный в истории воздушный взрыв», – отмечает Кеннетт. Взрыв был замечен людьми на земле, которые описывали яркий огненный шар, а более поздние фотографии задокументировали обширные участки поваленного леса. Несмотря на десятилетия исследований, сфокусированных на поваленных деревьях и повреждениях почвы, ученые редко искали микроскопические доказательства импактного воздействия. Новая работа представляет собой первое всестороннее выявление материалов, связанных с воздушным взрывом, на Тунгусском участке.
На Тунгусском участке исследователи обнаружили ударный кварц с четкими плоскостными трещинами, некоторые из которых были заполнены мелтглассом. Они также выявили мельчайшие сферические образования, появившиеся в результате удара, а также расплавленный металл и углерод. Энергия, высвобожденная взрывом, могла также создать небольшие углубления в земле, которые позже заполнились водой, образовав современные болота и озера.
Команда также подкрепила гипотезу о воздушном взрыве над Талль-эль-Хаммам в период Среднего бронзового века. В дополнение к ранее сообщавшимся сферическим образованиям, углероду, мелтглассу и редким минералам, они задокументировали ударный кварц, демонстрирующий широкий спектр паттернов трещин. Среди них были как классические параллельные трещины, так и изогнутые, паутинообразные и субплоскостные образования, что указывает на интенсивное давление и сложные направления взрывной волны, аналогичные наблюдаемым на Тунгуске.
В совокупности новые исследования подтверждают идею о том, что космические удары, особенно воздушные взрывы, могут быть гораздо более частыми, чем предполагали ученые ранее.
«Они гораздо более распространены, но также обладают значительно большим разрушительным потенциалом, чем более локализованные, классические астероидные удары, образующие кратеры, – говорит Кеннетт. – Разрушения от воздушных взрывов могут быть гораздо более масштабными. И при этом они до сих пор плохо изучены, поэтому должны представлять интерес для всего человечества».
