|
Когда-то у Земли были кольца
|
|
|
|
Кольца Сатурна - одна из самых известных и впечатляющих особенностей Солнечной системы. Возможно, когда-то на Земле было нечто подобное. В статье, опубликованной в журнале Earth & Planetary Science Letters, мы с коллегами приводим доказательства того, что у Земли, возможно, было кольцо.
|
|
|
|
Существование такого кольца, сформировавшегося около 466 миллионов лет назад и просуществовавшего несколько десятков миллионов лет, может объяснить несколько загадок в прошлом нашей планеты.
|
|
В пользу кольцевой Земли
|
|
|
|
Около 466 миллионов лет назад на Землю начало падать множество метеоритов. Мы знаем об этом, потому что многие ударные кратеры образовались за геологически короткий период.
|
|
|
|
В тот же период мы также находим залежи известняка по всей Европе, России и Китаю, содержащие очень большое количество обломков определенного типа метеоритов. Обломки метеорита в этих осадочных породах указывают на то, что они подвергались воздействию космической радиации гораздо меньше времени, чем те, что мы наблюдаем в метеоритах, которые падают сегодня.
|
|
|
|
В это время также произошло много цунами, о чем можно судить по другим необычным осадочным породам, перемешанным в беспорядке.
|
|
|
Мы считаем, что все эти особенности, вероятно, связаны друг с другом. Но что связывает их вместе?
|
|
Схема расположения кратеров
|
|
|
|
Нам известен 21 кратер от падения метеорита, который образовался в этот период интенсивного воздействия. Мы хотели выяснить, есть ли какая-то закономерность в их расположении.
|
|
|
|
Используя модели движения тектонических плит Земли в прошлом, мы определили, где находились все эти кратеры, когда они только образовались. Мы обнаружили, что все кратеры находятся на континентах, которые в этот период находились близко к экватору, и ни одного нет в местах, расположенных ближе к полюсам.
|
|
|
|
Таким образом, все столкновения произошли вблизи экватора. Но действительно ли это достоверная выборка произошедших столкновений?
|
|
|
|
Итак, мы измерили, какая часть земной поверхности, пригодная для сохранения кратера, находилась в то время вблизи экватора. Только около 30% подходящей земли находилось вблизи экватора, а 70% - в более высоких широтах.
|
|
|
|
При обычных обстоятельствах астероиды, падающие на Землю, могут попадать на любой широте, случайным образом, как мы видим по кратерам на Луне, Марсе и Меркурии.
|
|
|
|
Таким образом, крайне маловероятно, что все 21 кратер этого периода образовался бы вблизи экватора, если бы они не были связаны друг с другом. Мы ожидали бы увидеть множество других кратеров и в более высоких широтах.
|
|
|
|
Мы считаем, что лучшим объяснением всех этих свидетельств является то, что крупный астероид раскололся во время близкого столкновения с Землей. На протяжении нескольких десятков миллионов лет обломки астероида дождем падали на Землю, создавая узор из кратеров, отложений и цунами, которые мы описали выше.
|
|
Как образуются кольца
|
|
|
|
Возможно, вы знаете, что Сатурн - не единственная планета с кольцами. Юпитер, Нептун и Уран также имеют менее заметные кольца. Некоторые ученые даже предположили, что Фобос и Деймос, маленькие спутники Марса, могут быть остатками древнего кольца.
|
|
|
|
Итак, мы многое знаем о том, как образуются кольца. Вот как это работает.
|
|
|
|
Когда маленькое тело (например, астероид) проходит рядом с большим телом (например, планетой), оно растягивается под действием силы тяжести. Если он приблизится достаточно близко (на расстояние, называемое пределом Роша), маленькое тело распадется на множество крошечных кусочков и небольшое количество кусков покрупнее.
|
|
|
|
Все эти фрагменты будут перемешаны и постепенно превратятся в кольцо обломков, вращающееся вокруг экватора более крупного тела. Со временем материал в кольце упадет на более крупное тело, где более крупные куски сформируют ударные кратеры. Эти кратеры будут расположены близко к экватору.
|
|
|
|
Таким образом, если бы Землю уничтожил и захватил пролетавший мимо астероид около 466 миллионов лет назад, это объяснило бы аномальное расположение ударных кратеров, обломки метеоритов в осадочных породах, кратеры и цунами, а также относительно кратковременное воздействие космической радиации на метеориты.
|
|
Гигантский навес от солнца?
|
|
|
|
В то время континенты располагались по-разному из-за дрейфа континентов. Большая часть Северной Америки, Европы и Австралии располагалась близко к экватору, в то время как Африка и Южная Америка находились в более высоких южных широтах.
|
|
|
|
Кольцо должно было располагаться вокруг экватора. А поскольку ось Земли наклонена относительно ее орбиты вокруг Солнца, кольцо должно было затенять участки поверхности Земли.
|
|
|
|
Это затенение, в свою очередь, могло вызвать глобальное похолодание, поскольку меньше солнечного света достигало поверхности планеты.
|
|
|
|
Это подводит нас к еще одной интересной загадке. Около 465 миллионов лет назад на нашей планете началось резкое похолодание. 445 миллионов лет назад наступил Хирнантийский ледниковый период, самый холодный период за последние полмиллиарда лет.
|
|
|
|
Было ли затеняющее Землю кольцо причиной такого резкого похолодания? Следующим шагом в нашем научном исследовании является создание математических моделей того, как астероиды распадаются и рассеиваются, и как в результате образуется кольцо, которое эволюционирует с течением времени. Это создаст основу для моделирования климата, которое исследует, насколько сильное охлаждение может вызвать такое кольцо.
|
|
|
|
Источник
|
