Около 43–46 миллионов лет назад в Северное море врезался крупный астероид, поднявший волну цунами высотой более 100 метров. Спустя более двух десятилетий научных споров исследователи получили убедительные доказательства этого древнего столкновения, сообщает ScienceDaily. Удар оставил после себя структуру, известную сегодня как кратер Сильверпит, который скрыт глубоко под морским дном.
Кратер обнаружили в 2002 году, однако его происхождение долго вызывало ожесточённые дискуссии. Часть учёных настаивала на том, что образование возникло в результате геологических процессов, а не из-за падения космического тела. Группа под руководством доктора Уисдина Николсона из Университета Хериот-Уотт в Эдинбурге представила самые весомые на сегодняшний день аргументы в пользу астероидно-кометной версии. Специалисты объединили передовую сейсмическую визуализацию, микроскопический анализ образцов породы и компьютерное моделирование, чтобы восстановить картину события и выявить минералы, способные сформироваться только при экстремальном давлении.
Результаты, опубликованные в журнале Nature Communications, позволяют отнести Сильверпит к числу немногих подтверждённых ударных кратеров на Земле. Кратер залегает примерно в 700 метрах под морским дном в южной части Северного моря, примерно в 130 километрах от побережья Йоркшира в Англии. Сам кратер имеет диаметр около трёх километров, а вокруг него расположена значительно более крупная зона кольцевых разломов шириной примерно 20 километров.
Прорыв обеспечило сочетание новых сейсмических снимков с микроскопическими данными, полученными из-под морского дна. Сейсмическая визуализация позволяет геологам изучать скрытые под землёй структуры, анализируя распространение звуковых волн через разные слои породы. Однако решающим доказательством стали мельчайшие кристаллы минералов, найденные в образцах породы из нефтяной скважины неподалёку от кратера. «Новые сейсмические изображения дали нам беспрецедентный взгляд на кратер, — сказал доктор Николсон. — Образцы из нефтяной скважины в этом районе также выявили редкие „ударные“ кристаллы кварца и полевого шпата на той же глубине, что и дно кратера. Нам исключительно повезло их найти — это настоящая иголка в стоге сена. Они доказывают гипотезу ударного кратера вне всяких сомнений, поскольку имеют структуру, которая может возникнуть только при экстремальных ударных давлениях».
Ударные минералы важны потому, что их внутренняя кристаллическая структура изменена огромным давлением. Подобные изменения возникают, когда астероид врезается на огромной скорости и порождает мощные ударные волны, проходящие сквозь окружающую породу. Обычные геологические процессы, как правило, не способны создать такие микроскопические особенности. Их обнаружение на одной глубине с дном кратера служит прочным физическим свидетельством крайне мощного удара.
Установив происхождение кратера, исследователи с помощью численных моделей восстановили ход столкновения. По их расчётам, астероид диаметром около 160 метров приблизился с запада и ударил в морское дно под небольшим углом. «Наши данные показывают, что астероид шириной 160 метров ударил в морское дно под низким углом с запада, — отметил доктор Николсон. — За считаные минуты он создал завесу из камня и воды высотой 1,5 километра, которая затем обрушилась в море, вызвав цунами высотой более 100 метров». Хотя этот астероид был гораздо меньше того, что связывают с вымиранием динозавров, объект такого размера на космических скоростях мог высвободить колоссальную энергию.
Для профессора Гарета Коллинза из Имперского колледжа Лондона это открытие стало убедительным завершением спора, свидетелем которого он был лично. Коллинз участвовал в дискуссии 2009 года о происхождении Сильверпита и подготовил численные модели, использованные в новом исследовании. «Я всегда считал, что гипотеза удара — самое простое объяснение и наиболее соответствующее наблюдениям, — сказал профессор Коллинз. — Очень приятно, что наконец найдена разгадка. Теперь мы можем заняться увлекательной работой — использовать эти замечательные новые данные, чтобы больше узнать о том, как удары формируют недра планет, что на других планетах сделать действительно трудно». Находка также даёт учёным редкую возможность изучить подземные повреждения, вызванные высокоскоростными столкновениями, поскольку значительная часть структуры Сильверпита остаётся погребённой и хорошо сохранившейся.
На протяжении своей истории Земля пережила бесчисленные столкновения с астероидами и кометами, но распознаваемых кратеров сохранилось относительно немного. Выветривание, эрозия, отложение осадков и тектоника плит постоянно меняют поверхность планеты, и за миллионы лет эти процессы могут стереть, скрыть или полностью уничтожить следы древних ударов. «Сильверпит — редкий и исключительно хорошо сохранившийся кратер высокоскоростного удара, — сказал доктор Николсон. — Они редки, потому что Земля — очень динамичная планета: тектоника плит и эрозия уничтожают почти все следы большинства таких событий. На суше существует около 200 подтверждённых ударных кратеров, и лишь примерно 33 выявлены под океаном. Мы можем использовать эти находки, чтобы понять, как удары астероидов формировали нашу планету на протяжении истории, а также предсказать, что может произойти в случае столкновения в будущем». Исследование финансировал Совет по исследованиям природной среды (NERC).