История Земли в 25 камнях: Геологические тайны и люди, их разгадавшие - Дональд Протеро

болезни, паразитов, войны, анатомические или метаболические расстройства (смещение позвоночных дисков, нарушение функций или дисбаланс гормональной и эндокринной систем, уменьшение мозга и, как следствие, отупение, стерилизация от жары, последствия теплокровности в мезозойском мире), дряхлость расы, эволюционный дрейф к старческой сверхспециализации, изменение давления или состава атмосферы, ядовитые газы, вулканическую пыль, избыточное содержание кислорода в растениях, метеориты, кометы, ухудшение генофонда из-за поедания яиц мелкими млекопитающими, чрезмерные возможности хищников, колебания гравитационных констант, развитие психических суицидальных факторов, энтропию, космическое излучение, смещение полюсов Земли, наводнения, дрейф континентов, выброс Луны из Тихоокеанского бассейна, осушение болот и озер, где обитали динозавры, солнечные пятна, Божью волю, горообразование, налеты маленьких зеленых охотников на летающих тарелках, нехватку стоячих мест в Ноевом ковчеге и палеовельтшмерц[77].

Из-за невозможности проверки эти идеи оказывались всего лишь умозрительными предположениями, а не наукой. Более того, все они слишком концентрировались на динозаврах и при этом игнорировали гораздо более важную картину: вымирание в конце мелового периода было глобальным событием, затронувшим и морскую пищевую цепь (особенно некоторые виды планктона и многие виды морских животных), и наземные растения. Объяснить требовалось не только исчезновение динозавров, но и все это повсеместное вымирание. По сути, если процессы были настолько масштабными и уничтожили множество других организмов на всех уровнях пищевой цепочки, то вымирание динозавров просто следствие, а вовсе не самая важная часть головоломки.

Таково было состояние исследований мелового вымирания, когда молодой геолог Уолтер Альварес занимался полевыми работами в Апеннинских горах центральной Италии. (Я впервые встретил Уолтера в 1976 г. в Геологической обсерватории Ламонт-Доэрти, когда он был неизвестным независимым исследователем, а я учился в магистратуре.) Тематика его работ не имела ничего общего с динозаврами: он давно интересовался структурной геологией горных толщ, тем, как они были наклонены и смяты в складки. Когда он наносил на карту и описывал мощные разрезы известняков, охватывающие поздний мел и ранний кайнозой (палеоцен) недалеко от итальянского города Губбио, он заметил нечто необычное. Прямо на границе меловых и кайнозойских отложений вместо известняка лежал хорошо заметный слой темной глины (рис. 20.1). Тогда эту границу обозначали KT, поскольку K – стандартное геологическое сокращение для мелового периода (от немецкого Kreide – «мел»), а буквой T обозначали третичный период – интервал кайнозоя от 66 млн лет до 2,4 млн лет. С тех пор геологи пытаются отказаться от устаревшего термина «третичный» и используют термин «палеоген» для интервала от 66 млн лет до 23 млн лет. Поэтому теперь это уже не граница KT, а граница KPg.

Рис. 20.1 Луис Альварес (слева) и его сын Уолтер Альварес у мел-палеогеновой границы в ущелье недалеко от Губбио, Италия. Источник: Wikimedia Сommons

Здесь и подстерегало неожиданное открытие. Из любопытства Уолтер решил проверить, даст ли слой глины какие-либо намеки на длительность мел-палеогенового массового вымирания. Он захватил образцы с собой и принес их на свою новую работу в Калифорнийском университете в Беркли, а при этом спросил у своего отца, физика из Беркли Луиса Альвареса, как можно по слою глины определить продолжительность вымирания. Луис был известным ученым: он участвовал в Манхэттенском проекте, в ходе которого была создана атомная бомба, а также получил Нобелевскую премию за собственные открытия. Отец и сын Альваресы решили, что глина способна что-то рассказать, если поискать в ней частицы космической пыли. Небольшое количество космической пыли должно указывать, что эта глина откладывалась быстро; большое количество должно говорить, что она накапливалась в течение длительного времени.

Как измерить древнюю космическую пыль? Луис решил поискать элементы, которые крайне редко встречаются в породах земной коры, но чаще обнаруживаются в космической пыли и других внеземных материалах. Он выбрал редкий элемент иридий – тяжелый металл платиновой группы из нижней части периодической таблицы. Ученые отправили свои образцы физикам Фрэнку Асаро и Хелен Мичел, работавшим, тоже в Беркли, с установкой нейтронно-активационного анализа, на которой можно было измерять даже крошечные примеси.

Результаты шокировали всех. Количество иридия в образцах зашкаливало! Его было гораздо больше, чем можно было ожидать в случае простого длительного накопления космической пыли. Ученые попытались найти объяснение этой аномально высокой величине. Если иридий появился в основном из космоса, то естественно предположить, что существовал какой-то внеземной его источник. Перебрали самые разные идеи – от прилета комет до множества других гипотез.

Наконец, путем вычислений пришли к выводу, что причиной был удар астероида диаметром около 10–15 км, упавшего на Землю в конце мелового периода. Он должен был обладать энергией в 100 млн мегатонн в тротиловом эквиваленте – более чем в миллиард раз больше, чем мощность атомных бомб, сброшенных на Хиросиму или Нагасаки (действие удара по Хиросиме Луис Альварес видел лично – он был научным наблюдателем на втором бомбардировщике B-29, следовавшем за самолетом «Энола Гэй», с которого и сбросили бомбу). Такой удар не только разбросал бы по Земле космические обломки, но и, что более важно, выбросил бы в атмосферу облако пыли, которое вызывает эффект «ядерной зимы»: солнечный свет перестает доходить до поверхности, а это убивает растения на суше и в океане и разрушает пищевую цепь в самом ее начале. Все эти рассуждения были собраны воедино и опубликованы в 1980 г. в Science. Статья Альваресов, Асаро и Мичел стала одной из самых цитируемых в истории науки.

Воздействие удара

Естественно, когда геологам предлагают такую эпатажную идею, они должны отнестись к ней скептически. Во всех научных сферах появляется множество дерзких и спорных гипотез, которые проходят первый этап отбора и рецензирования, необходимый для публикации, однако отбрасываются после повторного исследования проблемы и появления новых данных. Ученые по горькому опыту знают, что не следует принимать всерьез все новые открытия, о которых шумят в СМИ, потому что большинство из них оказываются ложными или как минимум не такими примечательными, какими их представляет пресса. К сожалению, пресса стала жертвой своей культуры сенсаций, которую хорошо определяет лозунг «Больше крови – выше рейтинги». Журналисты сообщают броские новости, но никогда не берут интервью у тех исследователей, которые ставят под сомнение рассказанную историю, не говоря уже о том, чтобы рассказать через несколько лет, что открытие развенчали.

На профессиональных академических форумах правят веские доказательства, а не сенсационные заявления. Многие годы после появления статьи Луиса Альвареса и его коллег в программах крупных научных конференций (например, проводимых Геологическим обществом США, на которых я бываю ежегодно с 1978 г.) доминировали заседания, посвященные обсуждению гипотезы удара, демонстрации относящихся к ней новых данных и ее разоблачению. Маятник качался в обе стороны, и нейтральному специалисту приходилось ломать голову, чтобы оценить все заявления. Поначалу геологи настороженно отнеслись к иридию в слое