66 миллионов лет назад гигантский астероид диаметром около 10 километров врезался в территорию современной Юкатанской полуостровы в Мексике. Последствия были катастрофическими: глобальное потепление, кислотные дожди, «ядерная зима» и вымирание примерно 75 % видов, включая всех нептичьих динозавров. Однако новое исследование показывает, что тот же удар, который принес смерть на поверхность, глубоко под землей создал долгоживущую благоприятную среду для микробной жизни, рассказывает Space.com.

Согласно работе, опубликованной 9 июня в журнале Communications Earth & Environment, гидротермальная система под кратером Чикшулуб функционировала не менее 8 миллионов лет — в четыре раза дольше, чем считалось ранее. Это делает ее самой продолжительной из известных на Земле гидротермальных систем, образованных при ударе астероида.

Как катастрофа породила оазис

Удар астероида образовал кратер шириной почти 200 километров и глубоко разогрел земную кору. В трещины и расплавленные породы начала просачиваться морская вода из Мексиканского залива. Возникла сложная сеть заполненных горячей водой пор и трещин — идеальная среда для микроорганизмов.

«Где бы на Земле мы ни находили текущую теплую воду, мы находим жизнь, и уже давно известно, что астероидные удары создают гидротермальные системы», — отметила соавтор исследования Аннемари Пикерсгилл из Шотландского университета экологических исследований (SUERC).

Ранее, в начале 2000-х, модели показывали, что система под Чикшулубом могла просуществовать около двух миллионов лет. Однако сами авторы тех работ считали оценки консервативными. Новые расчеты с использованием современных данных и более точных алгоритмов подтвердили, что реальность оказалась значительно масштабнее.

Доказательства из глубин кратера

Ключевыми стали материалы, полученные в 2016 году во время экспедиции 364 Международной программы океанического бурения (IODP). Ученые пробурили «пиковое кольцо» кратера — поднятую центральную структуру — и извлекли образцы пород с больших глубин под морским дном.

Среди находок оказался богатый калием полевой шпат (калиевый полевой шпат), который кристаллизовался в результате циркуляции горячих флюидов после удара. С помощью аргон-аргонового датирования исследователи установили, что минерал формировался на протяжении очень долгого времени — с момента удара 66 миллионов лет назад и вплоть до примерно 58 миллионов лет назад. Это напрямую указывает на продолжительность активности гидротермальной системы.

Что поддерживало систему так долго

Чтобы понять механизм долгожительства, команда провела обновленные компьютерные симуляции, учитывающие современные геологические данные, модели теплопереноса и движения жидкостей. Выяснилось, что несколько факторов работали синергетически:

  • Высокая проницаемость раздробленных пород;
  • Остаточное тепло от самого удара;
  • Естественный геотермальный фон региона.

«Усовершенствование вычислительных методов позволяет моделировать сложные природные системы с беспрецедентной реалистичностью, приближая нас к раскрытию тайн хаотических физических процессов, которые формируют Землю и другие планетные тела на геологических временных шкалах», — пояснил соавтор работы Эвангелос Христу, бывший докторант Университета Глазго.

Значение для происхождения жизни и поиска внеземных организмов

Гидротермальные системы считаются одними из наиболее вероятных мест, где могла зародиться жизнь на ранней Земле. Если подобные образования после ударов астероидов способны существовать миллионы лет, они предоставляют стабильные убежища, где микробные сообщества могут пережить даже самые масштабные катастрофы.

Результаты исследования особенно интересны в контексте поиска жизни на других небесных телах. Марс, например, пережил огромное количество астероидных бомбардировок и когда-то имел жидкую воду на поверхности. Подземные гидротермальные системы могли сохранять пригодные условия гораздо дольше, чем поверхностные.

«Пористые, раздробленные породы, образованные при ударах, создают микросреды, где микроорганизмы защищены от радиации и экстремальных температур, — подчеркнула Аннемари Пикерсгилл. — Эти условия дают жизни шанс закрепиться и процветать, и, скорее всего, именно так происходило на Земле миллиарды лет назад».

Вкратце

Астероид, вызвавший массовое вымирание 66 миллионов лет назад, одновременно создал под кратером Чикшулуб одну из самых долгоживущих гидротермальных систем на Земле. Новые данные бурения и продвинутые модели показывают, что горячие подземные воды циркулировали там как минимум 8 миллионов лет — с 66 до 58 миллионов лет назад. Это открытие меняет представление о том, как катастрофические события могут способствовать сохранению и даже развитию жизни в глубинах планеты, и дает новые ориентиры для поиска микробных экосистем на Марсе и других небесных телах.