Примерно 66 миллионов лет назад астероид Чиксулуб, диаметр которого оценивается в 10–15 километров, врезался в полуостров Юкатан (на территории современной Мексики), создав ударный кратер шириной 200 километров. Этот удар вызвал цепную реакцию разрушительных событий, включая быстрое изменение климата, которое в конечном итоге привело к вымиранию нептичьих динозавров и, в общей сложности, около 75% видов на Земле.
Главным виновником, скорее всего, является «зима удара», вызванная массовым выбросом пыли, сажи и серы в атмосферу, что привело к сильному холоду, темноте и краху глобального фотосинтеза, что имело долгосрочные последствия для экосистем на годы или десятилетия после удара.
В большинстве предыдущих исследований сера рассматривалась как наиболее важный фактор, способствовавший охлаждению и вымиранию после удара метеорита.
Однако оценки объема сульфатных аэрозолей, выделившихся при испарении ударившихся пород в Мексике, значительно различались на два порядка от одного исследования к другому. Это связано с тем, что такие оценки в значительной степени основаны на неопределенных параметрах, таких как доля серосодержащих пород в месте удара, размер, скорость и угол удара астероида, а также результирующие ударные давления серосодержащих минералов.
В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, Катарина Родиушкина и ее коллеги использовали концентрацию серы и изотопный состав из новых кернов, полученных при бурении ударных пород в районе кратера, в сочетании с подробными химическими профилями пограничных отложений K-Pg по всему миру.
Таким образом, авторам впервые удалось эмпирически оценить общее количество серы, выброшенной в атмосферу в результате падения астероида Чиксулуб.
«Вместо того чтобы сосредоточиться на самом событии столкновения, мы сосредоточились на последствиях столкновения», — объясняет Родюшкина.
«Сначала мы проанализировали серный след пород в районе кратера, которые были источником сульфатных аэрозолей, выброшенных в атмосферу. Эти сульфатные аэрозоли распространились по всему миру и в конечном итоге были выброшены из атмосферы обратно на поверхность Земли в течение месяцев или лет после удара», - говорит она. «Сера отложилась вокруг пограничного слоя K-Pg в осадочных профилях по всему миру. Мы использовали соответствующее изменение изотопного состава серы, чтобы отличить серу, образовавшуюся в результате удара, от серы природного происхождения, а общее количество выделившейся серы было рассчитано с помощью баланса масс».
Ученые выявили, что в общей сложности было выброшено 67 ± 39 млрд тонн серы, что примерно в пять раз меньше, чем предполагалось ранее в числовых моделях. Это предполагает более мягкую «зиму удара», чем считалось ранее, что привело к менее резкому снижению температуры и более быстрому восстановлению климата, что могло способствовать выживанию по меньшей мере 25% видов на Земле после этого события.
Хотя сера остается основным фактором глобального похолодания, важно отметить, что исследование Королевской обсерватории Бельгии и Университета Бельгийского университета предполагает, что огромный шлейф мелкой пыли размером с микрометр мог сыграть решающую роль в создании двухлетнего темного периода, блокируя фотосинтез и еще больше усугубляя воздействие на окружающую среду.
