01 апреля 2009
4676

А.М.Портнов, Х.Х.Лайпанов: Иридиевая аномалия и конец света

Почему на Земле менялись формы жизни

Геологи делят историю Земли на крупные интервалы - эры. Для обозначения границ, разделяющих эры, использованы времена смены организмов, когда вымирали древние и появлялись новые формы жизни. Выделяются археозойская (древнейшая), протерозойская (ранняя), палеозойская (древняя), мезозойская (промежуточная) и кайнозойская (новая) эры истории нашей планеты.

Организмы взаимосвязаны с окружающей средой, образуя соответствующие экосистемы. Если экосистемы равновесны с биомассой, формы жизни в них не меняются. Так, например, черви и медузы идеально приспособлены к своим экосистемам и поэтому остаются без изменения уже два миллиарда лет. Акулы, сформированные 400 миллионов лет назад, и сейчас остаются такими же акулами в стабильной экосистеме "Океан". Но резкое изменение природных условий ставит перед организмами проблему: или адаптироваться к новой среде, или исчезнуть.

Причины, по которым периодически происходило массовое вымирание организмов, всегда оставались загадкой. Сейчас ясно, что смены животного мира были связаны с изменением экосистем. Например, динозавры исчезли в конце мелового периода после длительного периода расцвета и эволюции в мезозойской эре. Животный мир изменился так резко, что геологам пришлось выделить новую эру - кайнозойскую. Но осталась загадка - почему так быстро изменилась глобальная экосистема биосфера Земли?

В начале ХIХ века выдающийся французский естествоиспытатель Жорж Кювье объяснял смену видов в истории Земли теорией катастроф, согласно которой происходила массовая гибель животных. Его оппонентом был тоже выдающийся естествоиспытатель Жан Баптист Ламарк, одним из первых заметивший эволюцию сходных видов во времени.

В дальнейшем эволюционная теория получила мощную поддержку в работах английских ученых - геолога Чарльза Ляйелля и естествоиспытателя Чарльза Дарвина. Поэтому о влиянии катастроф на историю нашей планеты ученые почти забыли.

Только сейчас мы начинаем понимать, что и Кювье, и Ламарк были правы - каждый по-своему. В истории Земли имели место и катастрофы, и эволюции. Короткая память человечества быстро забывает о локальных бедах типа вулканических извержений, землетрясений, наводнений. Наша память не замечает и медленные эволюционные процессы.

Между тем страшные изменения в экосистемах Земли действительно происходили. Чтобы изменить экосистему, необходима энергия. Энергия Космоса несоизмеримо больше энергии Земли. Например, только лучистая энергия, поступающая от Солнца, в 5000 раз больше внутренней энергии нашей планеты. Поэтому настоящие катастрофы прошлого и будущего связаны, прежде всего, с Космосом.

Лишь в конце ХХ века человечество начало осознавать опасность астероидных атак - падений на Землю крупных астероидов. Наблюдения за околоземным пространством показали, что довольно крупные небесные тела постоянно проносятся вблизи от нашей планеты, и орбиты более тысячи астероидов диаметром до километра пересекают ее орбиту.

Крупных астероидов с диаметром 10 км и более насчитывается значительно меньше. Столкновения с такими астероидами происходят примерно один раз в 40 млн. лет. Крупные метеоритные кратеры диаметром в сотни километров наблюдаются на поверхности Меркурия, Венеры, Луны, Марса, на спутниках Юпитера. Имеются они и на Земле.

Фотосъемки планет и их спутников, а также астероидов показали, что метеоритные кратеры - одна из главных форм рельефа на каменных небесных телах. Конечно, огромные метеориты падали и на Землю. Лишь полвека назад геологи стали изучать метеоритные кратеры на собственной планете, которые быстро разрушались водно-ледниковой эрозией и их закрывают морские осадки. Сейчас известна более сотни крупных кратеров диаметром в десятки и сотни километров. Их возраст - от архея до кайнозоя. Удары крупных метеоритов можно сравнить с одновременными взрывами миллионов водородных бомб.

Взрыв Тунгусского метеорита в 1908 году, по мощности равный взрыву тысячи атомных бомб, произошел в пустынном районе Сибири и поэтому не привлек тогда особого внимания. Экспедиция для его изучения была организована только в 1927 году. Однако если бы он упал, скажем, на Голландию или Бельгию, эти страны были бы стерты с лица Земли. Видимо, в этом случае об астероидной опасности заговорили бы значительно раньше.

Хорошо известен Каньон Дьявола в Аризоне (США). Это яма глубиной 180 и диаметром 1200 м, возраст которой десятки тысяч лет. У индейцев есть легенда, что сюда сошел когда-то "огненный Бог". Воронку подобного размера оставляет взрыв водородной бомбы. На северо-востоке Сибири расположен Попигайский кратер диаметром 130 км, его возраст - 35 млн. лет. Возможно, с падением такого огромного метеорита связано резкое изменение жизни и деление палеогенового периода на палеоцен и эоцен. В Квебеке (Канада) расположен кратер Маникуаган диаметром до 100 км. Его возраст - 210 млн. лет, что соответствует границе между триасовым и юрским периодами.

Открытие глобальной иридиевой аномалии

О том, что падение астероидов может кардинально изменить экосистемы Земли, геологи задумались лишь после 1980 года, когда американский физик Л. Альварес и его соавторы опубликовали данные об иридиевой аномалии, обнаруженной в Италии, в тонком 6-сантиметровом слое глины между известняками мезозоя и кайнозоя. В дальнейшем иридиевые аномалии была обнаружена в Дании, Испании, Новой Зеландии. Сейчас такие аномалии, отделяющие кайнозой от мезозоя, обнаружены более чем в 150 разрезах по всему земному шару - на континентах и в океанах. Они образуют, как оказалось, глобальную аномалию, охватившую всю планету.

Авторы открытия сделали вывод, что иридий имеет внеземное происхождение. Они резонно считали, что его источником была пыль чудовищного взрыва после столкновения Земли с астероидом диаметром около 8 км. Каменные и железно-никелевые метеориты действительно имеют резко повышенное содержание платины, иридия, осмия, золота. Их содержание достигает десятков граммов на тонну породы.

В России на полуострове Мангышлак иридиевую аномалию между мезозоем и кайнозоем на большом расстоянии проследили геологи МГУ. Начиная с 1998 года А. Б. Веймарн и его коллеги опубликовали ряд статей, где описывались найденные в тонком прослое глины метеоритное никелистое железо, скрученные кусочки золота, платина с примесью иридия, стекловидные капли расплавленных горных пород, сажа сгоревших лесов, зерна кварца с особыми трещинами - планарными микроструктурами, возникающими только при ударах астероидов.

Последняя находка пришлась на 2001 год, когда геолог Х. Х. Лайпанов из московского Центрального научно-исследовательского горно-разведочного института (ЦНИГРИ) отмыл в предгорьях Северного Кавказа шлихи с высоким содержанием золота и иридия. Лайпанов установил, что золото-иридиевая аномалия трассирует границу мезозоя и кайнозоя на Кавказе.

Железо-каменный астероид диаметром 8-10 км весит 1,5-2 триллиона тонн. Это значит, что на поверхности Земли вместе с веществом астероида было распылено не менее 2-3 миллионов тонн платины, иридия, осмия, золота. На континентах в прослое глины на небольшой глубине лежат сотни тысяч тонн благородных металлов. Действительно, в пробах, намытых Лайпановым на Северном Кавказе, содержалось до 2 г иридия и до 0,5 г золота на промывочный лоток, куда набирают 8-10 кг речного песка.

На Мангышлаке содержание иридия достигало 0,5 г на тонну породы. Содержание благородных металлов в прослое неоднородное, поэтому необходим поиск "пятен", обогащенных платиноидами. К слову сказать, все запасы платины и золота в разведанных месторождениях Земли не превышают 50 тысяч тонн. Это означает, что на Земле на границе мезозоя и кайнозоя существует новый тип месторождений платиноидов и золота - космический.

Напомню, что россыпи золота или платины считаются рентабельными к отработке при содержании всего 0,1 г металла на тонну породы. В глине на контакте между мезозоем и кайнозоем содержание может быть значительно выше. Возможна дешевая отработка пласта гидравлическим методом, путем размыва глины и гравитационного обогащения пульпы.

Похожую ситуацию гениально предвидел писатель-фантаст Жюль Верн. Когда в ХIХ веке было установлено высокое содержание золота и платины в метеоритах, Жюль Верн написал роман "Золотой метеорит", в котором описывалось падение на Землю огромного астероида из золота. В романе космическое тело упало в океан и рассыпалось при взрыве на мельчайшие частицы. В действительности, тугоплавкие металлы космического пришельца выпали на Землю в виде зерен, которые можно легко обогатить.

Сейчас установлено, что астероид, уничтоживший динозавров, рухнул в океан в районе полуострова Юкатан. Здесь магнитометрическая съемка выявила подводную кольцевую структуру диаметром 600 км. Скорость астероида - 20-40 км/сек, и наша атмосфера для него не стала препятствием. Удар такого небесного тела о Землю равносилен одновременному взрыву нескольких миллиардов водородных бомб большой мощности. Этого вполне достаточно, чтобы выбросить в Космос в виде плазмы значительную часть атмосферы планеты, уничтожить ее экосистемы и резко изменить климат.

Главный удар пришелся на биосферу континентов, поэтому густые леса и динозавры мезозоя были обречены на гибель. Выжили лишь мелкие организмы, в том числе крысоподобные млекопитающие. Гидросфера обладает большей инерционностью, и здесь формы жизни имели больше шансов выжить. Например, уцелели мезозойские рыбы, крокодилы, малюски.

Возникновение чудовищного взрывного облака пыли привело к наступлению темноты на поверхности Земли и вызвало гибель растительности. Следовательно, крупные травоядные и хищные динозавры могли погибнуть от голода в течение короткого интервала времени - до 10000 лет.

Почему иридиевые аномалии так долго были скрыты от исследователей? Дело в том, что элементы платиновой группы плохо определялись спектральным анализом, преобладавшим при изучении горных пород. Американский ученый Л. Альварес еще в 60-е годы прошлого века занялся разработкой чувствительного нейтронно-активационного анализа, хорошо определявшего иридий. Его сын был геологом и привозил отцу пробы различных горных пород. В 1977 году он принес глины с контакта мезозоя и кайнозоя из ущелья вблизи итальянского города Губбио. Совершенно неожиданно оказалось, что тонкий глинистый прослой между разными эрами содержит иридия в 300 раз выше фона!

Изотопы осмия и углерода подтверждает теорию катастроф

Иридий - элемент платиновой группы, к которой относится также осмий. Наличие осмия в иридиевой аномалии подтвердило ее космическое происхождение. Известно, что по соотношениям изотопов четко разделяются осмий земной коры и осмий метеоритов и земной мантии. В земной коре накапливается радиоактивный изотоп элемента рения 187Re, который превращается в изотоп осмия 187Os. Поэтому земная кора существенно обогащена радиогенным изотопом в отношении 187Os/186Os=6. В метеоритах и мантии Земли это отношение равно 1, а в иридиевой аномалии отношение изотопов осмия космическое - около 1,5.

Не менее интересно поведение изотопов углерода в слоях известняка из разрезов иридиевой аномалии. Одной из характеристик известняков является отношение легкого и тяжелого изотопов углерода. Обычно легкий изотоп 12С накапливается в древесине, а тяжелый 13С - в известняках. И вот в тонком прослое известняка, сопровождающем глины иридиевой аномалии, известняк и сажа оказались аномально обогащенными легким изотопом 12С. Объяснить такое явление можно, если предположить, что на Земле вспыхнули гигантские пожары, и атмосфера обогатилась углекислотой, насыщенной 12С. Затем эта "облегченная" углекислота, как и положено в круговороте углерода, отложилась в океане в форме СаСО3.

Таким образом, минералы и изотопные анализы осмия и углерода, безусловно, подтверждают астероидное происхождение иридиевой аномалии. Страшный взрыв резко изменил все экосистемы Земли и направил эволюцию жизни по новому пути. Если бы не было удара из Космоса, возможно, динозавры и сейчас жили бы в оранжерейной обстановке тепла и изобилия пищи, а человечество оставалось бы только в проекте Всевышнего.

В дальнейшем золото-платиново-иридиевые аномалии были обнаружены и в других, более древних отложениях Земли. Являются ли они следами астероидных атак или их происхождение связано с земными геологическими процессами? Противники метеоритного происхождения аномалий указывают, что иридий и платина могут быть связаны с извержениями вулканов, создавших грандиозные базальтовые плато в Индии или в Восточной Сибири. Но это представляется маловероятным, поскольку они являются самыми тугоплавкими элементами и крайне трудно превращаются в газообразную форму. Их газообразные галогенные соединения неустойчивы в присутствии кислорода.

В действительности, самые грандиозные базальтовые извержения происходили в течение последних 150 миллионов лет не на континентах, а в океанах. Базальты дна океанов по объему и площади в сотни раз больше континентальных базальтовых излияний Индии или Восточной Сибири. По дну океана проходят грандиозные хребты длиной в десятки тысяч километров. В океане на вершинах вулканов стоят тысячи базальтовых островов. И что же? Никаких следов иридиевых аномалий, связанных с базальтами, на континентах и дне океанов не обнаружено.

Из молодых базальтов сложен огромный остров Исландия, но иридиевой аномалии в связи с возникновением Исландии тоже не обнаружено. Поэтому рассуждения о связи базальтоидного магматизма с прослоями, богатыми иридием, геологической основы не имеют.

Платиноидные аномалии древних отложений требуют дальнейшего изучения. Возможно, они маркируют границы биогеологических эпох и связаны с огромными астероидами. Они оставили на Земле кратеры возрастом 35 миллионов лет в Восточной Сибири (граница палеоцена и неогена), возрастом 210 млн. лет в Канаде (граница триаса и юры), - 590 млн. лет в Южной Австралии (граница протерозоя и палеозоя), - 1580 млн. лет в раннем протерозое и др.

Земные катастрофы в мифах и легендах

Роль катастроф в истории Земли может оценить лишь цивилизация с исторической памятью, по крайней мере, в десятки тысяч лет. Но таких цивилизаций нет. Древнейшие исторические хроники человечества насчитывают не более 3-5 тысяч лет. Поэтому в область мифов и легенд ушла память об Атлантиде. О ней рассказали знаменитому греческому законодателю Солону в 1У веке до н. э. ученые жрецы Псенофис и Сонхис из Египта. У греков этот рассказ записал Платон.

По легенде огромный остров с городами атлантов был расположен в океане к западу от Гибралтара. Он опустился в океан примерно 11,5 тысяч лет назад. Платон в книге "Законы" пишет о неизбежности мировых катастроф и гибели в связи с этим культурных традиций, ремесел и наук.

В памяти человечества сохранились воспоминания о Всемирном потопе. Действительно, грандиозное наводнение было связано с прорывом океана в сухие впадины Средиземного, Эгейского, Мраморного, Черного и Азовского морей. Некоторые из них имели глубину до трех километров ниже уровня Мирового океана! Возможно, этот великий потоп наблюдали племена кроманьонцев.

Прорыв вод Атлантики был связан с грандиозным землетрясением. Об этом свидетельствует глобальный разлом, трассирующийся на детальной карте дна Атлантического океана. В отличие от широтных трансформных разломов, он тянется на северо-восток по диагонали - от Мексиканского залива через весь океан, в пролив Гибралтар. Далее он, возможно, проходит по дну Средиземного моря, намечает северо-восточную ось Азовского моря и кончается в тектонической зоне резкого сближения Дона и Волги.

Древние греки создали миф о падении сына Гелиоса - Фаэтона, который неосторожно взялся управлять колесницей бога Солнца. Огненная колесница пронеслась низко над Грецией и Малой Азией, при этом загорелись леса, закипели реки, погибли города. Фаэтон рухнул где-то на севере Европы. Ученые давно подозревают, что за мифом стоит описание падения большого метеорита.

Греки запомнили три потопа, происшедших при легендарных царях Огиге, Девкалионе и Дардане. Возможно, что они были вызваны прорывом океанских вод через Дарданеллы в Черное море. Сохранилось древнее шумерское предание о великом потопе в Двуречье, написанное клинописью примерно в ХVШ веке до н. э., Эту запись нашли при раскопках библиотеки царя Ашшурбанипала в Вавилоне, она и явилась основой для легенды о потопе, изложенной в Ветхом Завете.

Шумерская легенда написана гораздо раньше и поэтому она детальнее. В ней говорится, что ветер и наводнение пришли с юга, со стороны Индийского океана. Потоп, сопровождаемый ураганом и страшной бурей, длился шесть дней. Праведник Утнапиштим, предупрежденный богами, пережил катастрофу в корабле. На седьмой день он открыл отдушину корабля:

Я взглянул на море - тишь настала
И все человечество стало глиной.
Плоской, как крыша, сделалась равнина,
Я пал на колени, сел и плачу,
По лицу моему побежали слезы.

Утнапиштим выпустил голубя, голубь назад вернулся. Выпустил ласточку - ласточка прилетела обратно. Наконец, выпустил он ворона, ворон не вернулся, каркает, ест и гадит. Катастрофа закончилась.

С чем она была связана? По нашему мнению, это было грандиозное цунами, вызванное падением астероида в Индийский океан.

Астероидная атака уничтожила жизнь на Марсе

Один из авторов этой публикации А. М. Портнов считает, что жизнь на Марсе существовала миллиарды лет, и свидетельством тому являются красноцветные железистые пески, мощность которых в разрезе грандиозного ущелья Маринер достигает 12-15 км. Для их возникновения при выветривании базальтов потребовалось свободного кислорода в 5-6 раз больше, чем его сейчас содержится в атмосфере Земли. Большое количество кислорода в атмосфере любой планеты - четкий индикатор процесса фотосинтеза и наличия жизни. Энергия фотосинтеза огромна: подсчитано, что 1200 триллионов тонн кислорода нашей планеты создается фотосинтезом всего за 3700 лет, а для геологических процессов это срок ничтожный.

Почему, возможно, погибла жизнь на Марсе? Известно, что у Марса имеются два спутника - Фобос и Деймос. Ближайший к Марсу - Фобос, представляет собой типичный астероид длиной в 27 км и шириной в 21 км. Он вращается на расстоянии всего 5900 км от поверхности планеты, что близко к пределу Роша - расстоянию, на котором спутник разрывается приливными силами. При наличии атмосферы спутник тормозится и падает на планету.

Жизнь на Марсе, по нашему мнению, погибла при падении третьего спутника Марса, который был расположен к планете ближе, и прошел предел Роша примерно миллион лет назад. О том, что катастрофа произошла по геологическим меркам сравнительно недавно, свидетельствуют прекрасно сохранившиеся сухие речные долины Марса с отчетливыми речными террасами, а также свежая форма многих метеоритных кратеров.

В атмосфере Марса имеется озоновый слой и немного свободного кислорода - 0,1%. Возможно, этот кислород реликтовый. Но может быть, он и новообразованный. Это значит, что в глубоком ущелье Маринер, где днем температура поднимается до +30 по Цельсию, и из сцементированных льдом песков текут ручейки, сохранились лишайники, пережившие катастрофу.

При падении третьего спутника страшные взрывы прокалили гидроксидно-железистые первично немагнитные пески Марса и превратили их в магнитный оксид - гамма-Fe2O3. Это редкий минерал маггемит, обнаруженный на Марсе американцами. Маггемит найден нами также в Восточной Сибири, где взорвался Попигайский астероид. Взрывы сорвали атмосферу Марса, превратив ее в плазму, уничтожили все живое и оставили сотни огромных свежих кратеров. Упавший спутник Марса мы предлагаем назвать Танатосом - Смертью.

Падение на Землю астероида размером с Фобос грозит уничтожением всему живому. Тогда наступит вполне реальный конец света, и на планете вряд ли останется кто-нибудь, чтобы, подобно Утнапиштиму, оплакать погибшее человечество.

Знание печаль порождает

Конечно, хорошо, что Космос просто так, "бесплатно", принес на Землю миллионы тонн редких благородных металлов ценой в сотни триллионов долларов, мгновенно создав необычный, космический тип месторождений платины и золота. Но хотелось бы думать, что в момент ужасной катастрофы на планете были одни динозавры.

НАСА распространило мрачноватую информацию об астероиде "Апофиз". В 2029 году это небесное тело пройдет на расстоянии всего 36 000 км от Земли. Если оно чуть-чуть уменьшится, то астероид может изменить орбиту под влиянием земного притяжения. В этом случае в 2036 году астероид ударит по Земле в экваториальной зоне нашей планеты, в районе американского континента.

Как ни странно, он может рухнуть примерно туда же, куда 65 млн. лет назад упал астероид, в результате чего возникла глобальная золото-иридиево-платиновая аномалия. Его падение привело к смене мезозойского периода с бескорыстными динозаврами на кайнозойский, когда появился человек, которому благородные металлы были крайне необходимы.

Любопытно узнать, потребуются ли людям космические "златыя горы" после 2036 года в случае прогнозируемого падения астероида, или им проще выпить "реки полныя вина" в ожидании прогнозируемой катастрофы, которая может произойти, а может быть и пронесет?

А. М. Портнов,
профессор, доктор геолого-минералогических наук,
академик РАЕН,
Х. Х. Лайпанов, кандидат геолого-минералогических наук

01.04.2009

www.promved.ru
Рейтинг всех персональных страниц

Избранные публикации

Как стать нашим автором?
Прислать нам свою биографию или статью

Присылайте нам любой материал и, если он не содержит сведений запрещенных к публикации
в СМИ законом и соответствует политике нашего портала, он будет опубликован