Гибель мамонтов и сибирского леса. Что скрывают ученые.

Сначала ролик, потом статья - источники совершенно разные ...

О внезапно замёрзнувших мамонтах и космических катастрофах

В течение многих лет я был заинтригован бесспорно одной из величайших тайн нашей планеты: вымиранием шерстистых мамонтов. Попытайтесь представить себе следующее: миллионы гигантских мамонтов мгновенно замерзли по непонятной причине.

Это событие интересно по нескольким причинам. Во-первых, мгновенная заморозка - это очень своеобразный процесс, который обычно не происходит на нашей планете. Кроме этого, поражают масштабы и сила, необходимые для полного уничтожения всего вида мамонтов, особенно учитывая обстоятельства их смерти.

Но, возможно, самым захватывающим является тот факт, что все это произошло всего 13 тысяч лет назад, когда человеческая раса уже была широко распространена по всей планете. Для сравнения: наскальные рисунки позднего палеолита, найденные в пещерах Южной Франции (Ласко, Шове, Руффиньяк, и т.д.), были сделаны 17-13 тысяч лет назад.

Это событие бросает вызов нашему униформистскому видению истории, в соответствии с которым прогресс жизни на планете является линейным процессом, протекающим изо дня в день без серьезного внешнего вмешательства. Именно поэтому такое событие проливает свет на человеческую природу и всеохватывающее заблуждение о том, что люди - это своего рода могущественные существа, стоящие выше законов природы, в том числе и тех, которые управляют крупными катастрофами.

Это увлекательная и загадочная тема, и за последние два столетия были предложены многочисленные теории, которые пытались объяснить внезапное вымирание шерстистых мамонтов. Они застревали в замерзших реках, становились жертвами чрезмерной охоты и падали в ледяные расщелины в разгар глобального оледенения. Но ни одна из теорий не объясняет должным образом это массовое вымирание.

В данной статье я предлагаю подробное объяснение тому, почему миллионы шерстистых мамонтов в одночасье оказались замороженными.

Шерстистые мамонты

Шерстный мамонт - близкий родственник современного слона. Размером он был примерно с африканского слона, и самцы достигали высоты плеч около 3 метров, и весили до 6 тонн.

Рацион мамонтов был в основном растительный, и взрослые самцы ежедневно съедали около 180 кг пищи.

В то время количество шерстистых мамонтов было поистине впечатляющим. Например, между 1750 и 1917 годами на обширной территории процветала торговля мамонтовой костью, и были обнаружены 96 000 бивней мамонта. По различным оценкам, в небольшой части северной Сибири обитало около 5 миллионов мамонтов.

До своего исчезновения шерстистые мамонты населяли обширные части нашей планеты. Их останки были найдены на всей территории Северной Европы, Северной Азии и Северной Америки.

Шерстистые мамонты не были новым видом. Они населяли нашу планету на протяжении шести миллионов лет, прежде чем произошло видовое разделение на мамонтов и современных слонов.

Предвзятая интерпретация волосистого покрова и жировой конституции мамонта, а также вера в неизменные климатические условия, привели ученых к выводу, что шерстистый мамонт был обитателем холодных регионов нашей планеты. Но ведь пушным зверям не обязательно жить в холодном климате. Возьмем например пустынных животных, таких, как верблюды, кенгуру и фенеки. Они пушистые, но живут в жарком или умеренном климате. На самом деле большинство пушных зверей не смогли бы выжить в арктических условиях.

Для успешной холодовой адаптации недостаточно просто обладать шерстяным покровом. Для адекватной теплоизоляции от холода шерсть должна находится в приподнятом состоянии. В отличие от антарктических морских котиков, у мамонтов отсутствовала приподнятая шерсть.

Еще одним фактором достаточной защиты от холода и влажности является наличие сальных желез, которые секретируют масла на кожу и мех, и защищают таким образом от влаги.

У мамонтов не было сальных желез, и их сухие волосы позволяли снегу прикоснуться к коже, растаять, и значительно увеличить потерю тепла (теплопроводность воды примерно в 12 раз выше, чем у снега).

Как видно на фотографии выше, мех мамонта не был плотным. Для сравнения, мех яка (адаптированного к холодным условиям гималайского млекопитающего) примерно в 10 раз толще.

Кроме того, у мамонтов были волосы, которые свисали до пальцев их ног. Но у каждого арктического животного на пальцах или лапах есть шерсть, а не волосы. Волосы собирали бы снег на голеностопном суставе и мешали ходить.

Вышеизложенное ясно показывает, что мех и жировая прослойка не являются доказательством адаптации к холоду. Жировая прослойка только указывает на изобилие пищи. Толстая, перекормленная собака не смогла бы выдержать арктическую метель и температуру -60°C. А вот арктические кролики или карибу могут, несмотря на относительно низкое содержание жира по отношению к общей массе тела.

Как правило, останки мамонтов находят с останками других животных, как, например: тигров, антилоп, верблюдов, лошадей, северных оленей, гигантских бобров, гигантских быков, овец, мускусных быков, ослов, барсуков, альпийских козлов, шерстистых носорогов, лис, гигантских бизонов, рысей, леопардов, росомах, зайцев, львов, лосей, гигантских волков, сусликов, пещерных гиен, медведей, а также многих видов птиц. Большинство из этих животных не смогли бы выжить в арктическом климате. Это дополнительное доказательство того, что шерстистые мамонты не являлись полярными животными.

Французский эксперт доисторической эпохи, Генри Невилл, провел самое подробное исследование мамонтовой кожи и волос. В конце своего тщательного анализа он написал следующее:

«Мне не представляется возможным найти в анатомическом исследовании их кожи и [волос] какой-либо аргумент в пользу адаптации к холоду».

- Г. Невилл, О вымирании мамонтов, Ежегодный отчет Смитсоновского института, 1919, с. 332.

Наконец, диета мамонтов противоречит диете животных, проживающих в полярном климате. Как мог шерстистый мамонт поддерживать свою вегетарианскую диету в арктическом регионе, и съедать сотни килограмм зелени каждый день, когда в таком климате большую часть года она вообще отсутствует? Как могли шерстистые мамонты находить литры воды для ежедневного потребления?

Усугубляет ситуацию тот факт, что шерстистые мамонты жили во время ледникового периода, когда температуры были ниже, чем сегодня. Мамонты не смогли бы выжить в сегодняшнем суровом климате северной Сибири, не говоря уже 13 тысяч лет назад, если бы тогдашний климат был значительно более суровым.

Приведенные выше факты свидетельствуют о том, что шерстистый мамонт не был полярным животным, а обитал в умеренном климате. Следовательно, в начале позднего дриаса, 13 тысяч лет назад, Сибирь была не арктическим регионом, а умеренным.

Поздний дриас

Термин Поздний дриас происходит от названия цветка (Dryas octopetala), растущего в холодных условиях и получившего распространение в Европе во время этого исторического периода, начавшегося примерно в 10 900 г. до н.э. (то есть 12 900 лет назад) и продолжавшегося примерно 1000 лет. Поздний дриас ознаменовал собой переходный период между эпохой плейстоцена и нашей современной эпохой, известной как голоцен.
Во время позднего дриаса наблюдалось резкое падение температуры практически во всём Северном полушарии. Это была самая недавняя и самая продолжительная пауза в постепенном потеплении земного климата. Чтобы дать вам представление об интенсивности похолодания, рассмотрим следующий пример. Гренландский ледяной керн GISP2 указывает, что в самый разгар эпохи позднего дриаса средняя температура была на 15 °C ниже, чем сегодня.

Заметьте, однако, что повсеместное похолодание, имевшее место в тот период, не было равномерным. В то время как в некоторых регионах наблюдалось значительное похолодание (Сибирь, Европа, Гренландия, Аляска), другие регионы испытали относительное потепление (Северная Америка за исключением Аляски, а также "азиатская" сторона Антарктики). Это важный момент, к которому мы вернёмся позднее.

Наряду со значительным падением температуры, другой основной характеристикой позднего дриаса было массовое вымирание: 35 видов млекопитающих (мастодонты, гигантские бобры, саблезубые тигры, гигантские ленивцы, шерстистые носороги и т.д.), а также 19 видов птиц вымерли за очень короткий период.

По оценкам Хиббена в одной лишь Северной Америке погибло 40 млн. животных. В общей сложности погибли сотни миллионов мамонтов. Их останки были найдены по всей территории Северной части России: от Урала до Берингова пролива и даже на американском континенте (Аляска и Юкон). После этого осталось всего лишь два региона проживания мамонтов: остров Св. Павла (вплоть до 5600 лет назад) и остров Врангеля (до 4000 лет назад).

Человеческие популяции были уже довольно распространёнными в то время (юрок, хопи, като, араваки, тольтеки, инка ...) и по крайне мере одна из них - культура Кловис, населявшая Северную Америку - была стёрта с лица Земли в тот бурный период.

Люди Кловис не были небольшим местным племенем; их поселения покрывали бóльшую часть Северной Америки, на что указывает географическое распределение их артефактов, в частности рифлёные копейные наконечники (см. карту выше).

Сцена преступления

Широкий географический масштаб вымирания, а также его относительная недавность породили большое количество научного материала. Во время многочисленных раскопок, проведённых во многих регионах Северного полушария, места захоронения шерстистых мамонтов показывают снова и снова одни и те же характеристики:

• • • Сажа: пик концентрации угля и сажи был обнаружен на нескольких стоянках Кловис, а также в пласте позднего дриаса.
    • Фуллерены: чистая форма углерода подобно графиту и алмазу. Он представляет собой большую шаровидную молекулу, состоящую из полой клетки из 60 и более атомов углерода. Высокие концентрации фуллеренов были найдены в пласте 12 900-летней давности.
    • Калий-40: естественно встречающийся радиоактивный изотоп с периодом полураспада 1.3 млрд. лет, составляющий лишь небольшую часть всего калия на Земле. Его концентрация практически неизменна во всей Солнечной системе, за исключением метеоритов, комет, а также во время вспышек сверхновых. Пиковая концентрация этого изотопа была обнаружена в пласте Кловис.
    • Гелий-3: типичный маркер столкновения тела внеземного происхождения. Гелий-3 редко встречается на Земле, но широко присутствует во внеземном материале. Связь между столкновениями астероидов и гелием-3 была продемонстрирована Бекером и др., которые локализовали 25-мильный кратер Беду, датированный пермским вымиранием 250 млн. лет назад и показавший высокие уровни гелия-3. Граница пласта позднего дриаса также показывает пиковые концентрации гелия-3.
    • Торий, титан, кобальт, никель, уран и другие редкоземельные элементы: высокие концентрации этих элементов были обнаружены в пласте позднего дриаса, на стоянках Кловис и в нескольких метеоритных кратерах. Эти элементы редко встречаются на Земле, но широко распространены в метеоритах.
    • Стеклоуглерод: для пласта 12 900-летней давности характерна высокая концентрация чёрного стекла, богатого углеродом. Тестирование показало, что в образцах стеклоуглерода присутствовали многочисленные пузырьки газа. Это признак чрезвычайно высоких температур с последующим внезапным охлаждением. Беспримесный углерод плавится при температуре 6400 °F. Лишь экстраординарные события способны создать такие температуры. Стеклоуглерод был обнаружен лишь в пласте Кловис.
    • Иридий: чрезвычайно редкий элемент в земной коре, который, однако, широко распространён в метеоритах и кометном материале. В геологических пластах, связываемых с крупными кометными бомбардировками (например, вымирание динозавров, произошедшее по оценкам 65 млн. лет назад и обычно называемое мел-палеогеновым вымиранием, а также триасовое вымирание, случившееся примерно 200 млн. лет назад), находят аномально высокие концентрации иридия.
    • Наноалмазы: миллионы микроскопических алмазов были найдены на стоянках Кловис. Для формирования гексагональных алмазов необходимо давление в 2 млн. фунтов на квадратный дюйм (170 000 бар) и температура от 1000 до 1700°C с последующим быстрым охлаждением.
    • Сферулы: полые магнитные шарики с высокой концентрацией углерода; были найдены на большинстве стоянок эры Кловис. Для образования этой формы углерода необходима очень высокая температура и давление. Эти шарики довольно крошечные с диаметром от 10 до 50 микрометров. Тем не менее они были найдены в больших количествах в пластах границы позднего дриаса: тысячи микросферул на килограмм породы.

Это длинный список элементов - атипичных изотопов гелия-3 и калия-40, а также таких редкоземельных элементов, как иридий, торий и уран - раскрывают снова и снова один и тот же паттерн. Они практически отсутствуют в естественной природной среде, но широко распространены в кометах, а также в пластах эры Кловис и в астероидных кратерах.

Такие экзотические материалы, как, например: стеклоуглерод, сферулы, микроскопические диаманты и фуллерены рассказывают нам похожую историю. Их присутствие указывает на исключительно высокие температуры и давление, не имевших место на Земле кроме как во время катастрофических событий подобно ударам астероидов. Весь этот материал был обнаружен в высоких концентрациях в местах падения астероидов и в пластах культуры Кловис.

Ниже Фэйрстоун подытоживает результаты нескольких лет исследований, проведённых в местах геологических раскопок на всей территории Европы и Америки.

"В многослойных секциях каждого из 10 мест раскопок, датированных поздним дриасом и расположенных от Калифорнии до Бельгии, от Манитобы до Аризоны, мы обнаружили осадочный слой толщиной менее 5 см с возрастом 12 900 лет, в котором присутствует большинство маркеров, показывающих отчётливые стратиграфические пики вышефоновых концентраций.

Эти маркеры включают магнитные микросферулы (до 2144 шт. на килограмм), магнитные зёрна (16 г/кг) с высокой концентрацией иридия (117 частей на миллиард - в 6000 раз больше естественной концентрации), пузырчатые углеродные сферулы (1458 шт./кг), стеклоуглерод (16 г/кг), нанодиаманты, фуллерены с неестественно высокой концентрацией гелия-3 (в 84 раза выше его естественной концентрации в воздухе), а также сажа и уголь (2 г/кг).

За исключением небольшого количества магнитных зёрен и древесного угля, эти маркеры отсутствовали в осадочных слоях над и под пластом, датированным временем удара астероида, показывая стратиграфическую последовательность пластов более 55 тысячи лет. Это противоречит утверждениям Пинтера (Pinter) и Ишмана (Ishman) o "непрерывном" дожде обломков метеоритов и подтверждает то, что слой высокой концентрации маркеров элементов внеземного происхождения образовался примерно 12 900 лет назад."

Помимо границы позднего дриаса существует и другой пограничный слой, содержащий схожие высокие концентрации астероидного материала: мел-палеогеновый пограничный слой, также известный как мел-палеогеновый переходный период, которым датируют образование широко известного кратера Чиксулуба, ознаменовавшее собой массовое вымирание динозавров.

Многочисленные находки кометного и астероидного материала в пластах Кловис, мел-палеогеновых слоях, а также в ударных кратерах наглядно свидетельствуют о крупномасштабной кометной бомбардировке, произошедшей примерно 13 000 лет назад.

'Событие'

Если поздний дриас и сопровождавшее его массовое вымирание были вызваны кометной бомбардировкой, то следующий шаг заключается в определение характеристик этих космических тел: их природы, размера, угла и, конечно же, места падения.

В своей книге Цикл космических катастроф Ричард Фэйрстоун проделал огромную работу, собрав доказательства астероидных ударов, положивших начало позднему дриасу. Эта книга обязательна для прочтения для каждого, кто хочет узнать больше на эту тему.

Первая задача состояла в определении места падения кометных фрагментов. С этой целью Фэйрстоун изучал "вторичные кратеры", то есть кратеры, созданные выбросами породы от первичных ударов. Интересно, что ориентация вторичных кратеров указывала в одном направлении.

С помощью триангуляции траекторий выбросов (см. изображение ниже для иллюстрации метода, применённого к ударному кратеру в Гудзоновом заливе) Фэйрстоун идентифицировал пять возможных мест падения, рассчитав также их диаметр:

• • • Гудзонов залив, Канада: 480 км в диаметре
    • Залив Амундсена, Канада: 241 км в диаметре
    • Баффинова Земля, Канада: 120 км в диаметре
    • Озеро Мичиган, США: 105 км в диаметре
    • Озеро Сайма, Финляндия: 290 км в диаметре

Следующим шагом была проверка наличия следов первичных кратеров в этих пяти локациях. И действительно, они были обнаружены.

Тем не менее первичные кратеры были значительно менее глубокими, чем ожидалось. Небольшая глубина этих кратеров относительно их ширины и длины, возможно, объясняется тем, что объекты столкновения не были твёрдыми телами (метеоритами), а, скорее всего, "грязными снежными комьями" (кометным материалом), а также их низким углом падения.

И действительно, форма кратера непосредственно зависит от угла падения и структуры создавшего его болида. Метеорит, состоящий из твёрдой породы и движущийся по вертикальной траектории, создаст круглый глубокий кратер, в то время как "рассыпчатый" кометный фрагмент, падающий под низким углом, создаст неглубокий вытянутый (эллиптический) кратер.

Гипотеза Фэйрстоуна была подтверждена геологическими исследованиями. Например, в озере Мичиган было обнаружено, что бассейн Чиппева выглядел как типичный кратерный бассейн c "вертикальными уступами" - ступенчатыми образованиями, формирующимися, когда массивные плиты горной породы трескаются и соскальзывают вниз после удара (см. иллюстрацию ниже).

В бассейне Чиппева также было обнаружено лучеобразное трещинообразование, которое обычно связывают с ударами космических тел.

В общих словах, сценарий бомбардировки, предложенный Фэйрстоуном, можно описать следующим образом: к Земле приблизилась массивная комета и распалась на множество болидов различных размеров. Пять особенно массивных кометных фрагментов достигли поверхности планеты.

Пять ударов произошли фактически одновременно; это даёт основания полагать, что они были частью одного и того же кометного роя. Тот факт, что четыре первых удара из вышеупомянутого списка, произошли на очень ограниченной территории (Северная Америка), говорит о том, что незадолго до удара комета распалась на 4 фрагмента.

Пятый кратер, расположенный в Финляндии, наводит на мысль о том, что перед окончательным дроблением имела место более ранняя фрагментация.

Анализ пяти первичных кратеров показал, что они имели схожую ориентацию и поэтому, возможно, вошли одновременно в атмосферу Земли и принадлежали к одному и тому же кометному кластеру (см. иллюстрацию ниже).

Фэйрстоуну удалось проверить лишь кратеры на земной поверхности или кратеры, расположенные на небольшой глубине. Вполне возможно, что другие массивные кометные фрагменты упали в океаны, в частности недалеко от пяти вышеупомянутых мест столкновения (Арктика, Северная Атлантика, Балтийское море и т.д.). Такие удары не оставили бы никаких следов, будучи при этом очень разрушительными и создав огромные приливные волны.

С помощью анализа геометрии кратеров Фэйрстоуну также удалось рассчитать угол падения кометных фрагментов. Кольца на дне этих кратеров имели схожие эллиптические формы. Для создания таких продолговатых кратеров ударным телам необходимо было войти в атмосферу под низким углом: от 5 до 15 градусов относительно горизонта.

Теперь мы знаем, что шерстистые мамонты вымерли в результате кометной бомбардировки. Тем не менее основной вопрос остаётся без ответа: каким образом произошло их мгновенное замораживание? Для начала давайте более точно определимся с понятием мгновенного замораживания.

Что такое мгновенное замораживание?

Мгновенное замораживание - это быстрое подвергание, например, продуктов питания или биологических образцов низким температурам с целью их консервации. Американский изобретатель Кларенс Бёрдсай развил в прошлом столетии процесс быстрой заморозки продуктов питания.

Быстрая заморозка обычно производится путём погружения образца в жидкий азот или смесь сухого льда и этанола. В этом процессе обычно используются жидкости, так как их теплопроводимость примерно в 40 выше теплопроводимости воздуха.

Существует большое количество методов мгновенного замораживания: от относительно медленных до очень быстрых. Так какой же типу мгновенной заморозки подверглись шерстистые мамонты?

"При нормальной температуре тела желудочная кислота и энзимы расщепляют растительную пищу в течение часа. Что могло замедлить этот процесс? Единственное правдоподобное объяснение - это охлаждение желудка до температуры 4,4°C за 10 или менее часов. Однако, учитывая, что желудок защищён тёплым телом (средняя температура которого для слонов равна 35,9°C), насколько холодным должен был быть окружающий воздух, чтобы температура желудка упала до 4,4°C? Эксперименты показали, что для этого температура внешнего слоя кожи должна была внезапно упасть до -115,4°C!"

- Марк А. Кшос, Frozen Mammoths

Непереваренная пища (согласно российскому учёному В. Н. Сухачёву: трава, мох, кустарники и листва), найденная в желудках и пищеварительных трактах мамонтов, - это не единственное доказательство мгновенного замораживания.

Согласно нескольким докладам пища была также найдена в пасти замороженных мамонтов. Эта пища, состоявшая в основном из лютиков, оставалась непережёванной и непроглоченной. Лютики замёрзли настолько быстро, что на них всё ещё оставались следы коренных зубов мамонтов. Несмотря на свою эластичность, лютики не приняли свою первоначальную форму после смерти мамонта.

С точки зрения биологии, ключевая идея мгновенного замораживания состоит в понижении температуры, достаточно быстром для предотвращения формирования больших ледяных кристаллов и повреждения клеток, которые иначе лопнули бы или были бы проколоты остроконечными кристаллами льда.
Именно это было обнаружено после детального анализа образцов клеток шерстистых мамонтов:

"Плоть многих животных, найденных в извлечённом грунте, должна была подвергнуться очень быстрой и глубокой заморозке, так как её клетки остались неповреждёнными." Эксперты в области заморозки продуктов питания утверждают, что применительно к здоровому живому животному температура окружающего воздуха должна была упасть как минимум до -101,1°C."

Ivan T. Sanderson, 'Riddle of the Frozen Giants', Saturday Evening Post, 16 января 1960, стр. 82.

В 2013 году на Ляховских островах была найдена в безупречном состоянии самка мамонта. Интересно, что когда учёные проткнули тело мамонта ледорубом, из него начала течь кровь.

Учитывая, что кровь начинает сворачиваться уже через несколько минут после наступления смерти, это говорит о том, что шерстистые мамонты замёрзли настолько быстро, что их кровь даже не успела свернуться.

Согласно экспертам для такой мгновенной заморозки тёплого тела (35,9°C у слонов) мамонтов, имеющих толстый слой жира и шерсти, они должны были подвергнуться чрезвычайно низким температурам: -115°C.

Предположив, что средняя температура в Сибири, в которой в то время господствовал умеренный климат, составляла примерно 15,5°C, это означает, что температура понизилась с 15,5°C до -115°C (на 130°C) всего за несколько часов.

Имело ли место когда-либо в известной нам истории такое значительное падение температуры?

Зарегистрированные случаи быстрого охлаждения нашей планеты

Для начала давайте проверим исторические данные на предмет возможного сильного охлаждения.

11 ноября 2011 года редкий шторм над северо-западом США вызвал падение температуры с 26,6°C до -11,6°C всего за 14 часов. Это самое быстрое из когда-либо зафиксированных падений температуры. Тем не менее это спад температуры блекнет в сравнении с тем, что произошло с мамонтами касательно как масштаба, так и перепада температуры.

Текущий рекорд низкой температуры составляет -89°C и был зарегистрирован на станции Восток в Антарктике. К тому же станция Восток расположена недалеко от центра Антарктики (Южного полюса), в котором зимние ночи длятся 6 месяцев, что приводит к таким низким температурам. Это не тот регион с умеренными температурами, в котором обитали мамонты.

Заметьте, что несмотря на то, что для мгновенной заморозки мамонтов необходима температура -101,1°C, более высокая температура могла бы привести к тому же результату при достаточно сильном ветре.
Этот феномен называется "охлаждением под действием ветра". Например, температура воздуха -60°C при ветре со скоростью 110 км/ч приводит к потере тепла, эквивалентной температуре -100°C, то есть температуре, необходимой для мгновенной заморозки мамонтов и других животных (см. таблицу выше).

Хотя на земной поверхности, особенно в регионах с умеренным климатом, температуры -100°C или даже -60°C практически невозможны, они являются довольно обычным явлением на высоте всего нескольких километров.

На высоте 7 миль средняя температура варьируется от -50°C до -80°C. На этой высоте находится переходный слой между тропосферой и стратосферой - тропопауза.

Проблема в том, что тропопауза формирует практически непреодолимую границу. Лишь очень небольшое количество задокументированных событий способны "создать брешь" в тропопаузе: супердеречо (супершторм), гигантские облака дыма вызванные крупными пожарами (пирокумулятивные облака), а также крупные вулканические извержения.

Тем не менее подобные события имеют локальный характер и не могут объяснить мгновенную заморозку целого сибирского региона, а также части Аляски и Юкона.

Так что же могло перенести холодный воздух из верхних слоёв атмосферы в обширный регион земной поверхности? Кометы и астероиды. То, что падение астероида способно вызвать сильное охлаждение земной поверхности звучит парадоксально, ведь при входе в атмосферу они нагреваются и, достигнув земной поверхности, распространяют огонь и волну горячего воздуха. Это действительно так, но вся ли это история?

Диссипация атмосферы, вызванная падением кометы

До недавнего времени считалось, что астероиды способны лишь приносить огонь и убийственный жар. Тем не менее в 1983 году один исследователь предложил идею диссипации атмосферы, вызванной падением астероида.

Достаточно быстрые и большие астероиды способны удалить часть земной атмосферы. При ударе астероид испаряется (жар и давление превращают астероид в газы), так же как и часть земной поверхности в месте его падения.

Возникшая газовая струя способна распространяться со скоростью, превышающей вторую космическую скорость (приблизительно 11,2 км/с на поверхности Земли). Для сравнения: типичная скорость астероидов в космосе равна приблизительно 30 км/с. Улетучивающийся газ выталкивает при этом вышележащий слой воздуха в космос.

Часть атмосферы, уносимая в космос горячей струёй газа, имеет конусообразную форму, известную как "конус" диссипации атмосферы.
Форма этого конуса будет зависеть от размера астероида, его плотности, скорости, а также угла падения относительно земной поверхности.

Для лучшего понимания процесса диссипации атмосферы давайте взглянем на схожий феномен, с которым мы все знакомы, - "водяной отскок".

При бросании некого объекта в воду иногда можно наблюдать восходящее движение воды от места его падения. Вода ведёт себя подобно пружине, отскакивающей вверх. Этот отскок может принимать форму столба воды и/или водяных капель.

Аналогичным образом после удара астероида материя и газы будут двигаться вверх благодаря эффекту отскока, усиленному возрастающей температурой окружающей среды.

Тем не менее, в отличие от капли воды, они не упадут, так как скорость поднятого в воздух материала превышает вторую космическую скорость - скорость, необходимую для преодоления гравитации планеты, как, например, космической ракетой.

Рисунок ниже был вдохновлён работой российского вулканолога В. Шувалова, рассчитавшего эффекты кометных/астероидных бомбардировок на диссипацию атмосферы.

Как бы то ни было, предметы изучения Шувалова сводились к более мелким телам, падавшим под более высоким углом, нежели кометные фрагменты, упавшие в Гудзонов залив 12 900 лет назад. Я попытался применить анализ Шувалова к этим объектам, существование которых предполагал Фэйрстоун:

Кометный фрагмент (оранжевый шар) примерно 80 км в диаметре входит в атмосферу с севера под очень низким углом (около 15°), как это показано оранжевой линией.

При ударе кометный фрагмент создал крупный, но неглубокий первичный кратер диаметром примерно в 300 миль (чёрного цвета на рисунке), а также массивный выброс (красного цвета), который, в свою очередь, создал вторичные кратеры (наподобие кратерам Carolina Bays).

Обратите внимание на конус диссипации атмосферы (бирюзового цвета) под синей пунктирной линией (верхняя граница атмосферы до начала диссипации). Диаметр этого конуса на уровне земли равен примерно 1000 км. Оставшаяся часть атмосферы (тёмно-синего цвета) изображена слева и справа на рисунке.

Конечно же, одна единственная иллюстрация не может передать магнитуду сил и динамики, господствующих во время таких ударов, поэтому позвольте мне дать дополнительное объяснение:

• • • Сначала атмосфера вокруг кометного тела ускоряется в результате трения (см. синюю стрелку над оранжевой линией), это похоже на то, что вы испытываете, когда близко мимо вас проезжает машина.
    • Во время удара мощный ветер, созданный вдоль траектории падения, смешивается с мощным потоком сверхгорячих газов и испарённого материала; часть его достигает второй космической скорости и мощным восходящим потоком вылетает в космическое пространство (см. красную стрелку на рисунке) вынося с собой большую часть земной атмосферы (выбросы массы красного цвета). Тем временем самые медленные части выброшенной массы начинают падать на назад на земную поверхность (выбросы массы чёрного и красного цвета).
    • В течение короткого промежутка времени после удара в зоне диссипации образуется вакуум (область бирюзового цвета). Для справки: температура космического пространства вне земной атмосферы достигает -270,5°C, в то время как температура приземной атмосферы 10,17°C.
    • За состоянием вакуума следует нисходящий поток, такой же сильный, как и предшествовавший восходящий. Переохлаждённый воздух быстро заполняет возникшую пустоту.

Этот нисходящий поток состоит из воздуха по большей части из различных слоёв верхней атмосферы. Так как верхние слои атмосферы менее плотны, молекулы заполняющего их воздуха движутся быстрее.

В высоких слоях атмосферы температура воздуха составляет в среднем -50°C (см. вертикальную синюю линию на диаграмме выше), хотя прямо над мезопаузой она может достигать -90°C.

В процессе перезаполнения участвует переохлаждённый воздух, так как окружающий воздух, заполняя собой вакуум, испытывает падение давления.

В дополнение, ввиду того, что часть атмосферы была унесена в космос, атмосфера в целом теряет в объёме и становится менее плотной, что приводит к повсеместному падению атмосферного давления (снижение высоты атмосферного столба).

Разрежение газа действительно снижает его температуру; это можно наблюдать, например, при использовании воздушного распылителя для очистки клавиатуры: с падением давления в баллончике снижается также и температура воздуха.

В комбинации эти три атмосферные характеристики, упомянутые выше (ветра со скоростью торнадо, приток холодного воздуха из верхних слоёв атмосферы, а также переохлаждение воздуха вследствие декомпрессии), могут лежать в основе факторов охлаждения, которые с лёгкостью могли бы мгновенно заморозить мамонтов и многочисленных других животных.

Теперь, когда мы получили представление о том, как шерстистые мамонты были мгновенно заморожены, возникает следующий вопрос: каким образом они остались в замороженном состоянии?

Чтобы оставаться замороженными, они должны были находиться в среде с температурой ниже 0°C. Помимо ледяных щитов на нашей планете такие условия характерны лишь для слоёв многолетней мерзлоты, находящихся либо высоко в горах, либо на широтах выше 60°.

Однако в Сибири нет высоких гор, и в то время она простиралась приблизительно вдоль 40° с.ш. Это означает, что на протяжении большей части года температура в Сибири была намного выше точки замерзания.

Чтобы объяснить, каким образом мамонты оставались в замороженном состоянии на протяжении 13 000 лет, нам необходимо ближе рассмотреть концепцию блуждающих географических полюсов.

Блуждающие географические полюса

Широко распространено мнение, что географические полюса всегда находились там, где они расположены сегодня. Тем не менее имеющиеся данные показывают, что это не так. Местонахождение географических полюсов менялось неоднократно, даже в недалёком прошлом.

Одно из наилучших доказательств смещения географических полюсов можно найти в кораллах. Для рифовых кораллов необходима температура как минимум 20°C, однако с помощью геологических анализов кораллы были найдены в одних из самых холодных сегодня областях:

"В каменноугольных образованиях мы снова находим остатки растительности и пласты настоящего угля в арктических регионах. Лепидодендроны и каламиты, а также большие стелющиеся папоротники были найдены на Шпицбергене и на Медвежьем острове на самом севере восточной Сибири; морские залежи того же возраста изобилуют крупными каменистыми кораллами." (435:202)

~ Чарльз Хэпгуд, The Path to the Poles, стр.159

Китайский океанограф Тин Йин Ма изучал кораллы на протяжении нескольких десятилетий; ему удалось определить месторасположение древних коралловых линий, более или менее совпадавших с линией экватора. Обнаруженные им коралловые/экваторные линии проходили во всех направлениях, одна из них даже пересекала Арктический океан. Некоторые древние колонии кораллов были найдены очень далеко от сегодняшнего экваториального региона. Древние колонии кораллов также были обнаружены на острове Элсмир, находящимся в пределах Северного полярного круга.

Другое явление, позволяющее изучать расположение географических полюсов в прошлом, называется палеомагнетизмом. В основе метода лежит анализ направления расположения железных частичек в минералах подобно магнетиту или гематиту.

При формировании этих минералов в процессе отвердевания (например, после вулканических извержений) намагниченное железо в расплавленной породе ведёт себя подобно компасу и затвердевает в позиции вдоль линий магнитного поля Земли.

Эти железные частички не только расположены в направлении северного магнитного полюса в некоторый момент в прошлом, но своим отклонением по вертикали они также указывают, насколько далеко он находился (то есть его географическую широту). Чем ближе к полюсу находится железная частица, тем меньше её вертикальное отклонение.

Одна проблема с этим методом заключается в том, что магнитный полюс также находится в движении. Тем не менее за период нескольких тысяч лет магнитный полюс возвращается к своей первоначальной позиции, поэтому его средняя позиция на протяжении всего периода совпадает с осью вращения Земли. Таким образом, для надёжного определения позиции географического полюса необходим сбор образцов с большим разбросом возраста. Именно поэтому лавовые покровы являются настолько ценными источниками информации. Извержение за извержением они накладываются друг на друга, причём каждый слой лавы указывает в направлении магнитного полюса в момент извержения.

Чарльз Хэпгуд собрал воедино местонахождения географических полюсов в течение очень продолжительного периода, и результаты его исследования оказались неожиданными. Например, во время плейстоцена - эпохи, начавшейся примерно 2 588 000 лет назад и закончившейся с наступлением позднего дриаса - географический полюс занимал 15 различных позиций.

С докембрийской эпохи до настоящего времени (период, равный примерно 100 млн. лет) Хэпгуд идентифицировал в целом 229 различных месторасположений географического полюса.

Теперь, когда мы знаем что расположение географических полюсов не является постоянным, как считалось прежде, давайте попробуем определить их расположение до упомянутого столкновения.

Расположение северного географического полюса до столкновения

В геологии есть надёжный метод для определения прошлого положения ледяных шапок, а значит и прошлого положения географических полюсов (полюс находится примерно в центре шапки).