Ускользающий метеорит

Среди ученых опять разгорелись споры о судьбе "метеорита Кловис"

Изображение Don Davis

Около 13 тысяч лет назад на Земле резко понизилась температура, вымерли мамонты и исчезли первые жители Америки - представители культуры Кловис. В 2007 году американский химик Ричард Файерстоун и его коллеги предложили такому совпадению изящное объяснение: все эти явления, оказывается, были вызваны ударом гигантского метеорита. С тех пор научное сообщество разделилось на противников и сторонников метеоритной гипотезы, непрерывно опровергающих работы друг друга. Новая статья американских ученых говорит о том, что оснований верить Файерстоуну на самом деле больше, чем кажется.

Климат, звери, люди

Климат на Земле в той форме, которую мы сейчас наблюдаем, сформировался около 10 тысяч лет назад. Перед этим на планете произошло последнее, довольно сильное, но очень короткое в геологических масштабах похолодание. До наступления этого похолодания климат был, в общем-то, практически неотличим от того, в котором человечество живет в исторический период.

Одновременно с похолоданием произошло вымирание большого числа крупных зверей, таких как американские мастодонты, гигантские ленивцы и, конечно же, мамонты. По некоторым оценкам, за этот период на планете исчезло 35 родов млекопитающих и 19 родов птиц. Большинство из них были весьма крупными, по крайней мере крупнее своих переживших катаклизм родственников. Поэтому вымерших зверей обычно называют плейстоценовой мегафауной.

Особенно резко вымирание происходило в Северной Америке. Здесь исчезновение мегафауны совпало по времени с загадочным упадком культуры Кловис - древних людей, знаменитых тонкостью обработки каменных орудий.

Наконечник копья культуры Кловис. Фото Michelle Pemberton
Наконечник копья культуры Кловис. Фото Michelle Pemberton

Долгое время считалось, что Кловис были первыми людьми на территории Северной Америки и пришли сюда через замерзший Берингов пролив. Позднее стали появляться сведения, оспаривающие первенство Кловис на территории Америки. Например, были найдены кости мастодонтов со следами обработки, оказавшиеся на 800 лет старше самых древних артефактов Кловис. Позднее на территории Северной Америки обнаружили независимо датированные каменные орудия, явно принадлежащие более примитивной культуре.

Так или иначе, главная загадка культуры Кловис заключается не в том, были ли ее представители первыми американцами, а в том, куда и почему они исчезли. Высказывались предположения, что исчезновение древних индейцев было связано с вымиранием мегафауны. Однако непонятно, почему это вымирание привело к упадку культуры именно в Америке, при том что в Старом Свете такого не произошло.

Удар извне

Объяснить три загадочных явления взялся американский химик Ричард Файерстоун, работающий в Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли. Он предложил перенести источник катаклизмов за пределы Земли. Идеи Файерстоуна были основаны на исследованиях археолога Уильяма Топпинга, который обнаружил в отложениях ледникового периода на территории Мичигана микроскопические сферы - металлические частицы, непохожие на обычные земные магнетиты.

Поначалу Файерстоун с коллегами предполагали, что микросферы образовались под действием вспышки нейтронного облучения, вызванной взрывом сверхновой, но от этой версии ученые быстро отказались. Новая, переработанная гипотеза, снабженная большим количеством геологических данных, была опубликована в 2007 году в статье, вышедшей в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Публикацию обставили как настоящее медийное событие - задолго до нее была собрана пресс-конференция, на которой авторы доложили результаты своей работы (ее запись можно посмотреть здесь).

По версии Файерстоуна, и вымирание мегафауны, и исчезновение людей Кловис, и наступление последнего ледникового периода - все это было вызвано падением на Землю гигантского метеорита около 12900 лет назад. Удар пришелся на территорию Северной Америки и вызвал там массовые пожары и огненные смерчи. Энергия удара поначалу повысила температуру только локально. Но она растопила большое количество пресной воды, содержащейся в североамериканских ледниках. Попадание пресной воды в Гольфстрим приостановило его течение, из-за этого температура в Северном полушарии понизилась, и на сей раз уже надолго.

Темный мат - граница раннего дриаса. Фото Allen West
Темный мат - граница раннего дриаса. Фото Allen West

Аргументы, которые приводят Файерстоун и его коллеги, основаны на анализе так называемых ранних дриасовых отложений, взятых из нескольких точек Северной Америки. На границе отложений, соответствующих рубежу между теплым аллёрдским периодом и последним ледниковым периодом, ученые обнаружили черные маты - органические отложения темного цвета, которые, по версии авторов, образовались в результате обширных пожаров. В них были обнаружены такие составляющие:

1) мелкодисперсная зола и другие формы углерода, например, фуллерены, а также микроскопические частицы лонсдейлита - импактного алмаза, немного отличающегося строением кристаллической решетки;
2) повышенное содержание радиоактивных изотопов;
3) повышенная концентрация никеля и иридия;
4) магнитные металлические микросферы.

Происхождение всех этих составляющих, по мнению Файерстоуна, нельзя объяснить иначе как ударом гигантского метеорита, на несколько порядков превышавшего по массе Тунгусский. А если это так, то, за отсутствием других объяснений, метеоритная версия похолодания, вымирания мегафауны и исчезновения Кловис становится весьма убедительной.

Ударная критика

Неудивительно, что СМИ благосклонно отнеслись к гипотезе Файерстоуна. Катастрофа в качестве объяснения куда интереснее, чем, скажем, вымирание мегафауны, вызванное экологическими изменениями.

Научное же сообщество восприняло гипотезу очень прохладно, хотя и отнеслось к ней достаточно серьезно, чтобы начать проверку. Геологи стали проверять и перепроверять опубликованные данные и повторять описанные Файерстоуном процедуры анализа отложений.

Почти сразу стали появляться работы, говорившие о том, что обнаруженные в отложениях компоненты, которые авторы гипотезы рассматривали в качестве доказательств падения метеорита, могли сформироваться и без внеземного вмешательства.

Американский лев. Реконструкция Sergiodlarosa. Нажмите, чтобы увеличить.
Американский лев. Реконструкция Sergiodlarosa. Нажмите, чтобы увеличить.

Например, те черные маты, которые якобы являются свидетельством пожара, по мнению скептиков, могли образоваться в отложениях древних болот во время изменения климата. Кроме того, пик радиоактивности в отложениях не может служить прямым доказательством падения метеорита, так как в других подобных случаях повышения радиоактивности не происходило. Непонятна также конкретная физическая основа этого повышения.

Ученые указывали на то, что микроскопические алмазы, которые, по Файерстоуну, образовались в результате действия ударной волны, вполне могли сформироваться на Земле в ходе естественных геологических процессов.

Наконец, углеродные микросферы, которые авторы рассматривали как доказательство удара метеорита наряду с другими подобными магнитными частицами, оказались спорами грибов и окаменевшими экскрементами членистоногих.

Все дело в шариках

Однако, пожалуй, самая интересная научная дискуссия развернулась вокруг судьбы магнитных микросфер, которые Файерстоуну удалось обнаружить в граничном слое раннего дриаса. Они представляют собой микроскопические (размером в 30-50 микрометров) металлические шарики, состоящие из железа, никеля, алюминия и других металлов.

В принципе подобные частицы могут возникать в результате извержения вулканов, биогенным путем или, например, в лабораторных условиях. Встретить их можно в разных породах почти по всей планете, правда, в крайне низкой концентрации. В исходной публикации Файерстоуна указывалось, что в черных матах наблюдался резкий пик концентрации микросфер, и этот факт приводился в качестве одного из аргументов в пользу падения метеорита. Авторы полагали, что металлические шарики образовались из материала астероида при его распаде в атмосфере.

Аллен Вест, один из приятелей Фаейрстоуна, обнаружил бивни мамонта, на которых якобы остались следы попадания микросфер в виде обожженных точек. Они находились только с верхней стороны бивней, а их химический анализ показал соотношение элементов, характерное для астероидов. При этом возраст костей почти в два раза превышал предполагаемую дату падения метеорита, но сторонники Файерстоуна списали это на погрешности радиоуглеродного метода.

Независимые группы ученых неоднократно пытались воспроизвести данные Фаейерстоуна в отношении микросфер. До настоящего момента вышло семь подобных статей. В пяти из них это в целом удалось, однако авторы двух масштабных работ не нашли никакого пика в концентрации микросфер, а в некоторых случаях и вовсе не смогли их обнаружить.

На этой неделе появилось еще одно исследование, посвященное анализу микросфер. К радости сторонников метеоритной гипотезы, авторы показали, что методики выделения и анализа микросфер у скептиков и команды Файерстоуна значительно отличались. Именно из-за этого скептикам и
не удалось воспроизвести результаты, опубликованные в 2007 году.

Магнитные микросферы. Фото из статьи LeCompte et al., 2012
Магнитные микросферы. Фото из статьи LeCompte et al., 2012

Авторы новой работы результаты Файерстоуна подтвердили, по крайней мере, на той выборке, с которой они имели дело. Геологи изучили не только концентрацию микросфер в отложениях, но и их внешнюю и внутреннюю структуру. Для этого ученые применили травление фокусированным ионным пучком: индивидуальные микросферы облучали потоком ионов, работающим как микроскопический нож. Такой метод и позволил изучить внутреннюю структуру микросфер - этого до сих пор не делали ни сторонники, ни противники метеоритной гипотезы.

По мнению авторов этого исследования, структура микросфер говорит о том, что в ходе их образования металл быстро нагревался, а затем стремительно охлаждался. Это практически исключает все альтернативные версии происхождения частиц, за исключением разве что вулканической. Однако, если бы микросферы образовались в результате извержения вулкана, их должен был бы окружать вулканический пепел, которого ни в одном из исследованных мест обнаружено не было.

Впрочем, авторы новой работы не делают слишком далеко идущих выводов. Их исследование касается только природы микросфер, которая свидетельствует о наличии метеоритного удара. Данные не говорят о том, когда именно он произошел. К сожалению, напрямую датировать металлические частицы невозможно - их возраст определяется только на основании анализа сопутствующих пород.

Кроме того, само наличие свидетельств удара ничего не говорит о его последствиях. Нельзя точно определить, были ли они настолько катастрофическими, как это утверждают сторонники Файерстоуна, или и вовсе не повлияли ни на климат, ни на первую человеческую культуру в Америке.

В любом случае ясно, что споры геологов, которые вот уже шестой год продолжаются на страницах научных журналов, на этом не закончатся. В 2011 году один из активных противников Файерстоуна Николас Пинтер собрал все опубликованные данные по критике метеоритной гипотезы под заглавием "The Younger Dryas impact hypothesis: A requiem". Не прошло и года, как стало ясно, что служить реквием метеоритной гипотезе пока рано.

Обсудить
Наука и техника
 — 
00:02 25 марта 2017
«Это было волшебно!»

Дефект массы

Как продолжение культовой серии Mass Effect стало одной из худших игр в истории
FILE - In this Saturday, June 4, 2011 file photo made by Associated Press photographer Anja Niedringhaus, injured U.S.Marine Cpl. Burness Britt reacts after being lifted onto a medevac helicopter from the U.S. Army's Task Force Lift "Dust Off," Charlie Company 1-214 Aviation Regiment. Location:
Sangin, AfghanistanПадение Сангинграда
Десятилетнее сражение за столицу наркоторговли завершилось победой «Талибана»
Participants attend a gay pride parade in central Istanbul June 30, 2013. Tens of thousands of anti-government protesters teamed up with a planned gay pride march in Istanbul. Crowds were stopped by riot police from entering Taksim, the centre of previous protests, but the atmosphere appeared peacefulОпасное интернет-проникновение
Грозит ли подъем геев-мусульман исламскому миру
Demonstrators take part in a protest aimed at showing London's solidarity with the European Union following the recent EU referendum, inTrafalgar Square, central London, Britain June 28, 2016. REUTERS/Dylan Martinez TPX IMAGES OF THE DAYСпасет ли уход Меркель Европу?
Свое 60-летие Европейский союз встречает в состоянии экзистенциального кризиса


Из ЕС в сексуальное рабство
Что вынуждает румынок отправляться на Сицилию, где их ждет неволя
Displaced people from the minority Yazidi sect, fleeing violence from forces loyal to the Islamic State in Sinjar town, walk towards the Syrian border, on the outskirts of Sinjar mountain, near the Syrian border town of Elierbeh of Al-Hasakah Governorate August 11, 2014. Islamic State militants have killed at least 500 members of Iraq's Yazidi ethnic minority during their offensive in the north, Iraq's human rights minister told Reuters on Sunday. The Islamic State, which has declared a caliphate in parts of Iraq and Syria, has prompted tens of thousands of Yazidis and Christians to flee for their lives during their push to within a 30-minute drive of the Kurdish regional capital Arbil. Picture taken August 11, 2014. REUTERS/Rodi Said (IRAQ - Tags: POLITICS CIVIL UNREST TPX IMAGES OF THE DAY) FOR BEST QUALITY IMAGE ALSO SEE: GM1EA8M1B4V01Дважды отверженные
Почему от женщин, вырвавшихся из плена боевиков, отворачивается общество
Замороженная стволовая клетка человека Внутренние бомбы
Как клеточный суицид помогает против рака и старости
«Это было волшебно!»Дефект массы
Как продолжение культовой серии Mass Effect стало одной из худших игр в истории
Man and woman eating from a pot and a pail on a street corner, 1940-1944Разборки в гетто
Страх, ужас и безысходность на снимках лодзинского фотографа
Идеал со сроком годности
От Монро до Кардашьян: как менялись пропорции женской фигуры каждые 10 лет
Luxury watches are seen at a shop window in Geneva August 2, 2011. REUTERS/Denis Balibouse (SWITZERLAND - Tags: SOCIETY BUSINESS)«Если русский — значит, соришь деньгами»
Рассказ финансиста из Самары, перебравшегося в Женеву
Новая американская мечта
Что такое Fuck You Money, или Как уйти на пенсию в 35 лет
Спортзал для двоих
Лондонская пара прославилась в сети как самая тренированная в мире
Они из будущего
Объясняем, почему «Мерседесы» выглядят так, как выглядят, и какими они станут
Цвета для победителей
Самые известные гоночные раскраски в мире
Квартиры на колесах
Интерьеры грузовиков, в которых можно жить
Восточные легенды
Культовые японские автомобили ушедших лет
Бог простит
В церкви нашли квартиру с красной мебелью и портретами в стиле поп-арт
Фрэнк ГериСпугнули рыбу
Почему антисемиты изгнали из Канады создателя «танцующего дома»
«Наш дом — колония строгого режима»
История семьи, оказавшейся на грани распада из-за дачи
Цветам не место в доме
Почему дети мешают взрослым жить счастливо в собственных квартирах