С момента своего возникновения Земля регулярно подвергалась бомбардировкам. На ее поверхность рухнуло множество метеоритов. Большая часть этих «звездных камней» происходит из пояса астероидов, пролегающего между Марсом и Юпитером. Этот пояс составляют многочисленные малые планеты, которые иногда сталкиваются друг с другом, распадаясь на отдельные обломки. Под действием сил притяжения планет-гигантов - Юпитера и Сатурна - эти отколовшиеся глыбы порой движутся по очень вытянутым траекториям, пересекающим орбиты Марса и Земли. Результатом подобных «нарушений правил движения» и становятся кратеры, усеивающие поверхность планет земного типа. По числу и размерам кратеров астрономы могут судить о количестве этих коллизий в далеком прошлом. Похоже, за последние 3,5 миллиарда лет оно -за редкими исключениями - оставалось постоянным. (Справедливости ради, стоит отметить, что на Земле такой подсчет затруднен, поскольку следы падений метеоритов, происходивших более двух миллионов лет назад, практически исчезли -уничтожены процессами эрозии.)К числу самых распространенных метеоритов, достигающих нашей планеты, относятся так называемые L-хондриты. Они составляют до 38% всех обнаруженных на Земле метеоритов и отличаются низким содержанием металлического железа (L=Low, «низкий»). Вот с ними и связано то самое «исключение из правил».
Уже в середине 1960-х годов астрономы установили, что все эти L-хондриты составляли когда-то одну-единственную планету, которая распалась на множество мелких частей около полумиллиарда лет назад. Сказать более определенно, когда случилась эта катастрофа, ученые не могли. Лишь в середине 2000-х годов работающая в Германии российская исследовательница Екатерина Корочанцева разработала метод, позволивший выяснить точное время коллизии. Она произошла в ордовикском периоде, 470 миллионов лет назад (плюс-минус 6 миллионов лет).
На основе новой датировки ученые детально реконструировали тогдашние события. Речь шла о столкновении малой планеты, достигавшей около 200 километров в поперечнике (именно она, как шутливо говорят астрономы, стала «матерью всех L-хондритов»), с небольшим астероидом диаметром примерно 5 километров. Это была одна из крупнейших катастроф в истории Солнечной системы за последние два миллиарда лет. Малая планета распалась на миллионы частей, а астероид испарился. Вскоре этот рой обломков покинул привычную орбиту и устремился в сторону Земли, чтобы просыпаться на нее градом.
Первые космические снаряды упали на нашу планету примерно через 50 тысяч лет после коллизии. Сразу несколько метеоритов рухнуло в мелководное море, расположенное на территории современной Скандинавии (его глубина не превышала 300 метров). Эти глыбы медленно увязли в илистых отложениях, покрывавших морское дно.
Миллион лет спустя космический град достиг своей кульминации. Всё - от камней до песчинок - летело на Землю. В течение 1-2 миллионов лет на планету падало в сотни раз больше метеоритов, чем обычно. На протяжении всего этого периода ее атмосфера была затянута густой завесой пыли, взметнувшейся в небо. Ученые пока затрудняются оценить, как это повлияло на климат Земли. Вероятно, это привело к глобальному похолоданию. Некоторые районы планеты превратились в безжизненную пустыню.
По прошествии нескольких миллионов лет дошла очередь и до громадных «снарядов». По оценкам некоторых ученых, в то время на Землю упало около двух тысяч глыб диаметром более 100 метров. Дюжина метеоритов достигала в длину около 10 километров. Следы той бомбардировки находят в разных частях света. Так, на дно моря, которое простиралось тогда на территории современной Эстонии, рухнули глыбы диаметром 30 метров. На Англию, Китай и Аргентину упали километровые громады, прилетевшие из космоса.
Всего обнаружено уже около десятка кратеров диаметром от 2 до 30 километров, образовавшихся 450-470 миллионов лет назад. Это - кратеры Гранбю, Тверен и Локне в Швеции, Кярдле в Эстонии, Эймс (Оклахома, США), Кэлвин (Мичиган, США), Слейт-Айлендс в Канаде,
Энергия подобных соударений была очень большой. Так, подсчитано, что при образовании кратера Слейт-Ай-лендс диаметром 30 километров выделилось такое количество энергии, какое могло бы выделиться при взрыве 10 миллионов бомб наподобие той, что была сброшена на Хиросиму.
По мнению геолога Джона Парнелла из Абердинского университета, падения этих метеоритов сопровождались сильнеиши-ми землетрясениями. Обширные участки побережий сползли в море, вызвав мощные цунами. Оползни опустошили значительную часть морского дна, а ведь большинство живых организмов тогда обитало здесь. Катастрофа следовала за катастрофой. Казалось, вот-вот погибнет весь мир.
Но, как ни странно, именно в эту эпоху жизнь достигает невиданного прежде разнообразия. Разумеется, нельзя установить однозначную связь между событиями, происходившими тогда в небе и на земле. Может статься, речь идет о случайном совпадении. Но эта оговорка не пользуется популярностью у большинства ученых. Трудно представить себе, что эволюция не сумела бы использовать такой открывшийся ей шанс, как космическая катастрофа.
Профессор Лундского университета Биргер Шмиц полагает, что именно с этим событием связано стремительное изменение флоры и фауны нашей планеты в период среднего и позднего ордовика. Как отмечено на страницах журнала Nature Geoscience, эта бомбардировка, очевидно, привела к стремительному повышению сложности жизни. Появилось множество новых видов, семейств и родов животных.
В свое время, после «кембрийского взрыва», задавшего основные направления развития высших форм жизни на нашей планете, эволюция словно взяла паузу. Застопорилась.
Возникшие в кембрийском периоде экосистемы были устроены достаточно просто. Большинство животных вело малоподвижный образ жизни. Они находились на дне моря и фильтровали питательные вещества, содержавшиеся в воде.
Многочисленные метеориты, обрушившиеся на планету, похоже, изрядно всколыхнули этот сонный мирок, заставили его обитателей преображаться, приспосабливаться к неожиданно изменившимся условиям обитания. Как подчеркивают исследователи, во время этой бомбардировки образовалось большое число новых экологических ниш, которые и заняли вновь появившиеся организмы. В свою очередь, многие сообщества видов, населявших к тому времени нашу планету, были дестабилизированы ударами из космоса, и их потеснили новые виды. Например, именно в это время брахиоподы (пле-ченогие) теснят трилобитов.
Итак, вслед за «кембрийским взрывом», разительно изменившим облик планеты, произошел еще один, «ордовикский взрыв». Настоящий взрыв жизни!
Впрочем, вскоре после этих событий начинается массовое вымирание всего живого. Многие виды брахиоподов вновь исчезают. Гибнет около половины всех видов живых организмов. Возможно, причиной тому было резкое изменение климата, вызванное космической бомбардировкой. Во всяком случае, в конце ордовикского периода неожиданно наступило оледенение.
...Последствия той катастрофы ощущались и сравнительно недавно. Так, именно ей обязан своим происхождением кратер Попигай в Сибири. Его диаметр - 100 километров, а возраст -35 миллионов лет. В последние миллионы лет на поверхность Земли не раз обрушивались метеориты метровой величины - все те же L-хондриты. Похоже, катастрофа, происшедшая в космосе около 470 миллионов лет назад, имела поистине судьбоносное значение для нашей планеты. Ведь, по оценкам геологов, даже в наше время почти каждый четвертый метеорит, падающий на Землю, образовался в ту далекую эпоху.
Кому что
В последние годы возобладало мнение, что для каждой катастрофы нужно искать свои причины. И вот, в духе этого нового подхода, датские исследователи Руль и Кюршнер занялись детальным изучением катастрофы, которая обрушилась на земную живность уже примерно 200 миллионов лет назад в конце триасового периода. Это было время, когда, судя по геологическим данным, происходило раскалывание до единого прежде суперконтинента Пангея, объединившего все нынешние материки. Первый раскол Пангеи прошел там, где ныне находится Атлантический океан, и вызвал длительные вулканические извержения.
До Руля и Кюршнера ученые считали, что углекислый газ, выброшенный этими вулканами, отравил атмосферу и резко повысил температуру, что привело к вымиранию почти половины живых существ, особенно больших. Однако Руль и Кюршнер, исследуя состав водорослевых остатков того времени, найденных ими в австрийских Альпах, пришли к выводу, что изменилось не только количество углерода в тогдашней атмосфере, но и соотношение его изотопов, как если бы в воздух были выброшены дополнительные ги-гатонны газа, бедные углеродом-13. Расчеты убедили их, что это могло
быть возможно только в одном случае — если нагрев атмосферы за счет вулканов сопровождался нагревом океана, что привело к таянию так называемых «клатратов», придонных снегоподобных соединений воды с метаном. Выброшенный из океана метан вызывал цепную реакцию нового нагрева и выделения метана, пока углекислого газа в воздухе не стало столько, что установилось новое равновесие. Этот сценарий тем более правдоподобен, что вся катастрофа заняла считанные 20—40 тысяч лет, а за это время одни лишь вулканы не могли выбросить такое количество газа.
Сценарий Руля—Кюршнера тепло встречен специалистами. Он разъяснил механизм Триасовой катастрофы, а она важна тем, что именно после нее сошли со сцены гигантские рептилии и амфибии, и начался быстрый рост прежде крохотных динозавров, которые заполнили освободившиеся экологические ниши. Кому как, а динозаврам эта катастрофа пошла на пользу — на ближайшие 135 миллионов лет они стали безраздельными царями природы (пока в свою очередь не уступили место млекопитающим).
Выходит, и в биологических катастрофах — кому что.