• Виктор
  • Статьи
  • 1 мин. чтения

Климатологи объяснили, как астероид превратил Землю в «снежок», но не может сделать этого сейчас


«Земля-снежок» в представлении художника / © Depositphotos

В 1960-х годах ученые получили палеомагнитные данные, которые указывали, что архипелаг Шпицберген и остров Гренландия в неопротерозойскую эру (началась миллиард лет назад и завершилась 540 миллионов лет назад) изначально находились в тропиках. Что касается ледниковых отложений этих объектов, выяснилось, что они залегают непосредственно поверх пород, сформировавшихся в теплом климате. 

Приблизительно в то же время советский климатолог Михаил Будыко разработал климатическую модель энергетического баланса, объясняющую рост ледникового покрова. Согласно модели, если ледяные щиты продвигаются за пределы полярных регионов, возникает петля так называемой положительной обратной связи между ледником и альбедо. Ледник уменьшает количество поглощаемого поверхностью света, что приводит к дальнейшему понижению температуры и росту площади льда. Происходит это до тех пор, пока лед не покроет всю поверхность.

Иными словами, два этих открытия показали, что в неопротерозое должно было происходить оледенение, которое наступило очень быстро и носило масштабный характер. Чуть позже период оледенения, который начался 720 миллионов лет назад и закончился 635 миллионов лет назад, стали называть «Земля-снежок». 

Тем не менее попытки объяснить, какие именно процессы запустили глобальное оледенение, до сих пор не принесли решительных результатов — несмотря на десятки гипотез от геологов, климатологов, вулканологов. Согласно одному из мнений, причиной глобального оледенения могли стать два фактора, которые обязательно должны были совпасть. 

Первое — скопление континентов в экваториальной зоне, где солнечное излучение максимальное (на экваторе угол падения солнечных лучей на земную поверхность максимальный, потому там так тепло). Следовательно, и эффект обратной связи от увеличения альбедо наиболее сильный. В ту эпоху как раз существовал суперконтинент Родиния, который располагался вдоль экватора и включал в себя всю сушу.  

Второй важный механизм запуска обратной связи — малая концентрация углекислого газа (CO2) в атмосфере. В последних исследованиях, об одном из них Naked Science рассказывал, авторы предполагали, что приблизительно 720–635 миллионов лет назад, несмотря на активность вулканов, в атмосфере Земли действительно могло происходить снижение уровня углекислого газа. Это, вероятно, было вызвано «силикатным выветриванием», при котором CO2 выводится из атмосферы в океанические отложения. 

Группа американских климатологов из Йельского университета и Университета Чикаго, а также их коллеги из Венского университета (Австрия) назвали еще одну причину, которая могла спровоцировать глобальное оледенение, — импактное событие, а именно удар крупного астероида. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Science Advances.

В своей работе ученые использовали сложную климатическую модель, учитывающую циркуляцию атмосферы и океана, а также образование морского льда при различных климатических условиях (разной концентрации углекислого газа в атмосфере). Эту модель исследователи применили к последствиям гипотетического удара астероида размером с Чиксулубский метеорит (считается, что из-за него вымерли динозавры 66 миллионов лет назад). Предполагается, что диаметр последнего составлял 10 километров, а образовавшийся в результате падения кратер имеет диаметр около 180 километров. 

Почему за основу взяты параметры Чиксулубского метеорита? Авторы объяснили, что последствия его падения на Землю хорошо изучены. Например, известно, что это событие привело к похолоданию на нашей планете, а площадь льда увеличилась.

Климатологи «прогнали» через модель четыре климатических сценария с падением подобного астероида:

— Доиндустриального периода (150 лет назад);

— Максимум последнего оледенения (26,5–19 тысяч лет назад), тогда температура была на 6,5 градуса по Цельсию ниже, чем в наше время;

— Мелового периода (от 145 до 66 миллионов лет назад), то есть перед падением Чиксулубского метеорита;

— Неопротерозойской эпохи (от миллиарда до 542 миллионов лет назад), в период «Земли-снежок».

Выяснилось, что при двух сценариях (доиндустриальный период и меловый), когда климат был более теплым, удар крупного астероида не привел бы к глобальному оледенению. А при сценариях с более холодным климатом (максимум последнего оледенения и неопротерозой) влияние на глобальную климатическую систему было бы куда значительнее. 

Процент поверхности океана, покрытый льдами через некоторые промежутки времени после падения крупного астероида. Вертикальные колонки соответствуют четырем климатическим сценариям: PI — доиндустриальный период; LGM — максимум последнего оледенения; 4×CO2 — конец мелового периода; 720 Ma (750 ppm) — 720 млн лет назад при содержании CO2 в атмосфере 750 ppm / © Science Advances

Так, при условии, что в неопротерозое климат был достаточно холодным, а концентрация углекислого газа в атмосфере небольшой, падение тела размером с Чиксулуб привело бы к эффекту «Земли-снежка». 

Если бы такой объект упал в максимум последнего оледенения, то есть 26 тысяч лет назад, эффект «Земли-снежка» был бы не только неизбежным, но и молниеносным. Модель показала, что через 10 лет после удара поверхность Земли практически полностью покрылась бы ледяным покровом толщиной от 10 метров и стала непригодной для жизни. 

Результаты исследования климатологов хотя и говорят о том, что в неопротерозое эффект «Земли-снежка» действительно мог вызвать крупный астероид, однако подтвердить их выводы сложно. Геологических доказательств того, что в ту эпоху на поверхность нашей планеты упал объект наподобие Чиксулуба, у ученых нет. За сотни миллионов лет большинство кратеров исчезает без следов из-за тектонических и эрозионных процессов.

Что касается вероятности «Земли-снежка 2.0» в современную эпоху, авторы работы успокаивают. Они объяснили, что повторение такого глобального оледенения в наши дни вряд ли случится даже после падения крупного астероида — отчасти из-за вызванного деятельностью человека потепления, которое нагревает планету.


Source: https://oaoo.ru/gretta/klimatologi-obiasnili-kak-asteroid-prevratil-zemlu-v-snejok-no-ne-mojet-sdelat-etogo-seichas.html

Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
guest

Физики объяснили зеленые закаты после извержения Кракатау в 1883 году

Кадр из фильма «Кракатау, к востоку от Явы» (1969 год),. Кинокартина посвящена извержению вулкана Кракатау в Индонезии в...

Географы предсказали, как экстремальная жара будет влиять на россиян к 2050 году

Число очень жарких дней в России (выше 90 процентиля) в мае-сентябре / © Sheludkov, Vinogradova, 2024 Глобальные изменения...

Климатологи показали график резкого колебания температуры из-за CO2 за последние 485 миллионов лет

Окаменелый лист пальмы Sabalites sp., найденный в городе Питерсберг на Аляске. Витрина экспозиции «The David H. Koch Hall...

Адаптация к глобальному потеплению спасла десятки тысяч жизней европейцев в 2023 году

Продолжительная волна тепла в Европе летом 2022 года, данные на 19 июля / © tropicaltidbits.com Прошлый год стал...

Пылинки оказались регулятором катастрофических наводнений

Распределение пыли с диаметром от 10,0 до 2,5 микрометров в воздухе над Сахарой и Атлантикой, июль 2024 года...

Озеленение Антарктиды ускорилось за последние годы на 30 процентов

Остров Ардли на оконечности Антарктического полуострова / © Dan Charman Антарктический полуостров — самый крупный из полуостровов Антарктического...

Атмосферные блокировки назвали причиной замедления таяния крупнейшего ледника Гренландии

Циркуляция атлантических вод в Северных морях и вокруг северо-восточной Гренландии / © Science, Rebecca Adam McPherson et al....

Открыт новый тип древесины, который более эффективно поглощает углерод

До недавнего времени считалось, что в природе существуют только мягкий и твердый типы древесины. Однако группа биотехнологов из...

Новый отчет Росгидромета: глобальное потепление продолжает делать Россию мокрее

© Wikimedia Commons Вышел официальный Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2023 год — ежегодная...

Озеленение Сахары изменило все Северное полушарие Земли

Спутниковый снимок Африки 13 сентября 2024 года. Верхняя часть зеленой зоны простирается в бывшую пустыню на 100 и...

Ученые разобрались в причинах рекордного озеленения Земли в 2020-х

Глобальное озеленение в 2020 году достигло рекордного уровня. На карте зеленым обозначен повышенный индекс площади листьев, коричневым —...

Рост растительности из-за выбросов CO2 усилил лесные пожары

Глобальные карты, показывающие реакцию выбросов углерода при пожарах на идеализированное увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере. (a-c) Мультимодельные...

Особо суровые зимы в Северном полушарии связали с аномальным потеплением в Арктике

Двойной циклон-бомба обрушился на Аляску в декабре 2020-го / © Felton Davis via Flickr Арктика теплеет быстрее всех...

Лесные пожары ускорили фотосинтез в Арктике

Леса Канады похожи на северные леса России / © Jachan DeVol, unsplash.com Экосистемы арктической тундры и бореальных лесов...

Геоинженерный проект по отражению солнечного света назвали опасным для Земли

Извержение вулкана Пинатубо во многом повторяло черты предлагаемых экспериментов по геоинжинирингу. Частицы, выброшенные в стратосферу, на время существенно...

Таяние Арктики связали с экстремально теплым летом в Европе

Изменение температуры поверхности моря в северной части Атлантического океана / © Marilena Oltmanns et al. Экстремальные скачки температуры...

Самое крупное цветение токсичных водорослей может угрожать продовольственной безопасности

Региональная карта и развитие цветения Alexandrium catenella в 2022 году на основе плотности клеток в приповерхностном слое. (A)...

Инженеры предложили искусственно затормозить таяние ледников

Ледник Туэйтса в море Амундсена в Антарктиде тает с удвоенной силой начиная с 1990-х / © NASA На...

Ученые выяснили, что стало переломным моментом в таянии антарктических льдов

Наибольшую долю в повышение уровня Мирового океана вносят тающие антарктические льды / © Wikimedia Commons, Lin Padgham. У...

Потепление в Арктике снизило уровень смертоносной пыли тропических пустынь

Благодаря глобальному потеплению, снижается уровень пыли / © Ishan @seefromthesky, unsplash.com Пыль оказывает огромное влияние на качество воздуха....