[ad_1]

Около двух миллиардов лет назад к Земле устремился импактор, который врезался в планету в районе современного Йоханнесбурга в Южной Африке.
Импактор — скорее всего, астероид — образовал то, что сегодня является самым большим кратером на нашей планете.
Ученые, основываясь на предыдущих исследованиях, пришли к общему мнению, что ударная структура, известная как кратер Вредефорт, была образована объектом диаметром около 15 километров (приблизительно 9,3 мили), который двигался со скоростью 15 километров в секунду.
Но, согласно новому исследованию Университета Рочестера, ударник мог быть намного больше и иметь разрушительные последствия для всей планеты.
Это исследование, опубликованное в Журнале геофизических исследований, дает более точное представление о большом столкновении и позволит исследователям лучше моделировать столкновение с Землей и другими планетами как в прошлом, так и в будущем.
«Понимание самой большой ударной структуры, которая у нас есть на Земле, имеет решающее значение», — говорит Натали Аллен, 20 лет, сейчас аспирант Университета Джона Хопкинса. Аллен является первым автором статьи, основанной на исследовании, которое она провела, будучи студенткой в Рочестере, вместе с Мики Накадзимой, доцентом кафедры наук о Земле и окружающей среде.
«Доступ к информации, предоставляемой такой структурой, как кратер Вредефорт, — это прекрасная возможность проверить нашу модель и наше понимание геологических свидетельств, чтобы мы могли лучше понять воздействия на Землю и за ее пределы».
Обновленные симуляции предполагают «разрушительные» последствия
В течение двух миллиардов лет кратер Вредефорт подвергался эрозии.
Это затрудняет для ученых прямую оценку размера кратера во время первоначального удара и, следовательно, размер и скорость ударного элемента, образовавшего кратер.
Объект размером 15 километров, движущийся со скоростью 15 километров в секунду, образовал бы кратер диаметром около 172 километров. Однако это намного меньше, чем текущие оценки кратера Вредефорт.
Эти текущие оценки основаны на новых геологических данных и измерениях, согласно которым первоначальный диаметр сооружения должен был составлять от 250 до 280 километров (приблизительно от 155 до 174 миль) во время удара.
Аллен, Накадзима и их коллеги провели моделирование, чтобы соответствовать обновленному размеру кратера.
Их результаты показали, что ударный элемент должен быть намного больше — от 20 до 25 километров — и двигаться со скоростью от 15 до 20 километров в секунду, чтобы объяснить кратер размером 250 километров.
Это означает, что ударник, сформировавший кратер Вредефорт, был бы больше, чем астероид, убивший динозавров 66 миллионов лет назад, сформировавший кратер Чиксулуб.
Это воздействие имело разрушительные последствия во всем мире, включая отопление теплиц, широкомасштабные лесные пожары, кислотные дожди и разрушение озонового слоя, а также вызвало вымирание в меловом и палеогеновом периоде, в результате которого погибли динозавры.
Если бы кратер Вредефорт был еще больше, а удар был более энергичным, чем тот, который образовал кратер Чиксулуб, то удар Вредефорта мог вызвать еще более катастрофические глобальные последствия.
«В отличие от удара Чиксулуб, удар Вредефорта не оставил записей о массовом вымирании или лесных пожарах, учитывая, что два миллиарда лет назад существовали только одноклеточные формы жизни, а деревьев не существовало», — говорит Накадзима.
«Однако это воздействие могло бы повлиять на глобальный климат потенциально более широко, чем воздействие Чиксулуба».
По ее словам, пыль и аэрозоли от столкновения с Вредефортом распространились бы по всей планете и блокировали солнечный свет, охлаждая поверхность Земли.
«Это могло оказать разрушительное воздействие на фотосинтезирующие организмы. После того, как пыль и аэрозоли осели — что могло занять от нескольких часов до десяти лет — парниковые газы, такие как двуокись углерода, которые были выброшены в результате удара, могли потенциально повысить глобальную температуру на несколько градусов в течение длительного периода времени».
Многогранная модель кратера Вредефорт.
Моделирование также позволило исследователям изучить материал, выброшенный в результате удара, и расстояние, которое материал прошел от кратера.
Они могут использовать эту информацию для определения географического положения земельных массивов миллиарды лет назад.
Например, предыдущее исследование определило, что материал из ударника был выброшен на территорию современной Карелии, Россия. Используя свою модель, Аллен, Накадзима и их коллеги обнаружили, что два миллиарда лет назад расстояние от суши, содержащей Карелию, до кратера в Южной Африке составляло всего от 2000 до 2500 километров, что намного ближе, чем эти две области сегодня. .
«Невероятно сложно определить расположение массивов суши давным-давно», — говорит Аллен. «Самые лучшие симуляции на сегодняшний день отображают историю примерно на миллиард лет назад, и неопределенность становится больше, чем дальше вы уходите. Уточнение доказательств, таких как это картирование слоя выброса, может позволить исследователям проверить свои модели и помочь завершить взгляд в прошлое».
Исследования бакалавриата приводят к публикации
Идея этой статьи возникла как часть финального курса курса Планетарные интерьеры (теперь он называется Физика планетарных интерьеров), который читал Накадзима, который Аллен изучал в младших классах.
Аллен говорит, что опыт получения результатов работы бакалавриата в рецензируемой журнальной статье был очень полезным и помог ей при подаче заявления в аспирантуру.
«Когда профессор Накадзима подошел ко мне и спросил, не хочу ли я работать вместе, чтобы превратить ее в работу, которую можно опубликовать, это было очень приятно и подтверждающе», — говорит Аллен. «Я сформулировал свою собственную исследовательскую идею, и она показалась другому ученому достаточно убедительной, и они решили, что ее стоит опубликовать!»
Она добавляет: «Этот проект был далеко за пределами моей обычной исследовательской зоны комфорта, но я подумала, что это будет отличный опыт и заставит меня применить свои навыки по-новому.
Это придало мне уверенности в моих исследовательских способностях, когда я готовился к поступлению в аспирантуру».
[ad_2]
Source