Когда динозавры бродили по Земле, она была на другой стороне Млечного Пути
Помимо астероида, который уничтожил динозавров 65 миллионов лет назад, никакой другой связи гигантских ящеров с космосом не наблюдается. Но все изменилось в конце 2019 года, когда исследователь из NASA Джесси Кристиансен соединила в своей анимации и динозавров и космос (звучит прямо как название фильма «Ковбои против пришельцев»). В течение последних десяти лет Кристиансен искала ответ на вопрос о том, как часто планеты и какие их виды – каменистые или газовые – встречаются в галактике, изучая данные исследований, полученные охотниками за экзопланетами, например, миссии NASA «Кеплер», «К2» и «TESS». Рассказываем, что известно о путешествии нашей планеты по Млечному Пути.
На снимке динозавр в одном из парков Белграда, Сербия, в феврале 2018 года
Путешествие по Млечному Пути
Когда мы смотрим на ночное небо, мы не особо задумываемся о том, что оно меняется. Между тем, сам факт движения Солнечной системы по орбите свидетельствуют об изменениях. Так, небо, которое видели динозавры, было совершенно иным. Звезды, свет которых мы видим сегодня – а свету некоторых из них нужно 13 миллионов лет чтобы достигнуть Земли – очень юный по космическим меркам и динозавры его даже не видели. Просто потому, что родились эти звезды спустя миллиарды лет после массового вымирания динозавров. Джесси Кристиансен пришла к выводу, что когда по нашей планете бродили стегозавры, соседями Солнца были звезды, расположенные сегодня на противоположной стороне Млечного Пути. Неудивительно, что этот факт привлек всеобщее внимание.
Как пишет Business Insider, используя классическую иллюстрацию Млечного Пути – если смотреть на нее сверху – сделанную старшим научным сотрудником Калифорнийского технологического института Робертом Хертом, Кристиансен сказала, что на создание анимации с использованием PowerPoint, потребовалось около четырех часов. Затем она записала видео экрана и поделилась им в Twitter.
I have always been interested in galactic archaeology, but I don’t think this is what they meant.
Did you know that dinosaurs lived on the other side of the Galaxy? pic.twitter.com/ngGCAu0fYU
— ?? Dr. Jessie Christiansen ? (@aussiastronomer) August 28, 2019
Чуть позже автор видео внесла исправления в текст: плезиозавры – это не динозавры, а галактическую орбиту мы проходим каждые 250 миллионов лет, а не 200 миллионов лет.
Своей работой Кристиансен хотела показать, что хотя астрономические временные шкалы кажутся совершенно отличными от наших, на самом деле они довольно хорошо совпадают с археологическими. Анимация показывает, что Солнцу требуется от 200 до 250 миллионов лет, чтобы выйти на орбиту вокруг центра галактики, которая представляет собой грандиозную спираль, огибающую опасную середину, негостеприимную для жизни.
Основываясь на текущем положении Солнечной системы в галактике и временных масштабах, разделяемых в анимации, мы, по существу, завершили прохождение орбиты. В последний раз наше солнечное соседство было в этой части галактики во времена, когда на Земле только начали появляться динозавры – в Триасовый период. Затем следовал Юрский период, который продолжался 55 миллионов лет, за ним последовал Меловой период, который продолжался до тех пор, пока астероид на нашу планету не упал астероид Чиксулую 65 миллионов лет назад. Недавно ученые окончательно доказали, что динозавры вымерли именно из-за удара астероида, читайте в нашем материале.
Какие динозавры бродили по Земле 200-250 миллионов лет назад?
Такие динозавры как стегозавр, игуанодон и гиганотозавр жили в раннем меловом периоде, когда Земля находилась на другой стороне Галактики. Исследователи оценивают длительность мелового периода в 79 миллионов лет. Если смотреть на вещи в перспективе, то Тираннозавр Рекс жил на Земле, когда Солнечная система находилась в части галактики, расположенной ближе к нашему нынешнему положению.
Центр Млечного Пути, изображение получено в инфракрасном диапазоне при помощи телескопа Spitzer Space Telescope
После массового вымирания 65 миллионов лет назад власть на планете постепенно захватывали млекопитающие и мы с вами все еще находимся в этой «фазе», если можно так выразиться. В конце анимации Кристиансен задает вопрос: что произойдет на нашей планете к тому моменту, когда Солнечная система завершит еще один оборот по своей орбите? Ответ будем ждать здесь!
Несмотря на всю простоту анимации, важно понимать, что астрономы все еще изучают как звезды вращаются вокруг центра галактики. В конечном итоге все в нашей галактике вращается вокруг черной дыры – Стрельца А*, расположенной в ее центре.
Еще больше увлекательных статей о динозаврах и космосе читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте!
Звезды ближе к центру галактики вращаются быстрее, в то время как те, что находятся во внешних областях, медленнее. Наша Солнечная система находится в одном из спиральных рукавов Галактики, и весь рукав движется вокруг галактики, вместе с другими звездами по соседству.
Сама галактика Млечный Путь движется к своему ближайшему соседу – галактике Андромеда. Они находятся на пути столкновения и сойдутся примерно через 4 миллиарда лет. Хотя это звучит несколько жестоко, галактики – это в основном пустое пространство и звезды не будут сталкиваться друг с другом. Итак, условно говоря, анимация Кристиансен возвращает нас туда, где мы были от 200 до 250 миллионов лет назад. Разве это не круто?
Источник
Луна во времена динозавров
История нашей планеты насыщена труднообъяснимыми событиями и катаклизмами, среди которых:
1) Загадка появления спутника Земли — Луны;
2) Причина гибели динозавров.
Данная гипотеза объединяет эти два события в единую линию причинно-следственных связей.
1. Иридиевая аномалия
Основной гипотезой исчезновения динозавров является импактная гипотеза Луиса и Уолтера Альваресов, предполагающая гибель динозавров от последствий падения астероида на полуостров Юкатан в Мексике. В подтверждение приводятся Чиксулубский кратер и повышенное содержание иридия в слое на границе мела и палеогена. Скачок содержания иридия в почве считается моментом падения астероида и началом масштабного катаклизма.
Химический анализ почвы в слое глины на границе мела и палеогена показал превышение среднего содержания иридия в 10-30 раз. А в некоторых местах Земли превышение имеет ещё большие значения.
По графику, составленному группой Альвареса, чётко прослеживается момент начала катаклизма. Видно резкое, скачкообразное увеличение накопления иридия в слое (рис .1).
Обратим внимание на величину поступления иридия в почву. Видно как до конца мелового периода, до границы 65 миллионов лет назад, количество попадавшего в почву иридия шло равномерным темпом (рис.2).
Затем, в какой-то момент, произошёл резкий скачок количества иридия в почве, его поступление мгновенно увеличилось в 10 раз (рис.3).
Это говорит о том, что произошло некое событие, приведшее к резкому увеличению поступления иридия. Событие имело планетарный масштаб, так как увеличение иридия в данном периоде обнаруживается по всей планете.
Далее видна очень интересная особенность — после резкого увеличения количества иридия, продолжается период его максимального поступления, длящийся 5 тысяч лет. Затем, на протяжении 15 тысяч лет, идёт плавное уменьшение поступления иридия. И только через 20 тысяч лет от начала какого-то события количество иридия поступавшего в почву вернулось к нормальной величине (рис.4).
Поступления избыточного иридия не прекратилось после резкого увеличения, пусть даже за относительно короткий период, измеряемый годами или столетиями. А продолжил поступать на протяжении десятков тысяч лет. Возникает вопрос — могла ли пыль от падения астероида так долго оседать? Целых 20 тысяч лет! Да и размеры астероида, диаметром 10 км, и Земли, диаметром 12742 км, не сопоставимы. Максимум на что способен такой астероид, это региональное загрязнение атмосферы, землетрясение и цунами. Ни один точечный источник не мог привести к столь обширному и равномерному распределению иридия по всей планете. Более того, выяснилось, что иридий может иметь земное происхождение. Исследования продуктов выброса вулкана Килауэа, расположенного на Гавайских островах, показали необычайно высокую концентрацию иридия. При этом было доказано, что иридий поступал не при извержении лавы, а выходил с вулканическим пеплом и газами в атмосферу, что обеспечивало его обширное рассеивание. Оказалось, что этот вулкан дает иридия больше, чем метеориты.
Гибель динозавров от усиления вулканической активности является второй гипотезой, наравне с импактной. Между 60 и 68 млн лет назад на полуострове Индостан происходило массовое излияние магмы из разломов в земле, свидетельством тому являются траппы на Деканском плато в Индии. Но причина обширной вулканической активности на планете остаётся не выясненной.
Одиночный скелет интересен для определения вида, но не может открыть причину вымирания всего вида. Обнаружение «кладбищ динозавров», где вперемешку свалены переломанные кости как травоядных так и хищных динозавров, наталкивает на выводы, что произошло событие, собравшее динозавров разных видов в одном месте, выбраться из которого они не могли. Динозавры не задохнулись от пепла или умерли от голода, а погибли от внешнего физического воздействия, независимо от вида и размеров. Обнаружение массовых захоронений динозавров на всех континентах говорит о глобальных, проходивших всюду с одинаковой интенсивностью событиях, многократно прокатывающихся по всей планете. Это был не одиночный удар астероида или региональное извержение группы вулканов. Событие имело всепланетный, длящийся тысячелетия, катастрофический масштаб.
Всё вышесказанное говорит о том, что падение астероида не могло стать причиной длительных геологических процессов. Для столь массовой гибели целых видов по всей планете необходимо событие, являющееся не точечным, локальным, а одинаково катастрофичным для каждой части планеты, для каждого её уголка. И продолжаться не годы и столетия, а тысячелетия. В результате которого сдвигались континенты, рушились горы, поднималось дно морское, а моря и океаны выходили из берегов, хороня под собой целые колонии динозавров и выкидывая на сушу крупных морских хищников. Оставляя шанс на выживание лишь мелким и юрким животным, способным вовремя покинуть опасное место. Ни один вид массой более 25 кг не пережил катастрофу.
2. Происхождение Луны
Луна притягивает взоры на протяжении тысячелетий, являясь объектом изучения. Но даже при столь пристальном внимании Луна продолжает хранить немало тайн. В первую очередь это вопрос происхождения Луны. Как на таком близком расстоянии от Земли мог образоваться столь большой по сравнению с планетой спутник? Откуда у системы Земля-Луна такой необычайно высокий момент импульса?
Среди множества гипотез происхождения Луны основной считается гипотеза столкновения протоземли с небесным телом. В результате столкновения из выброшенного вещества образовалась Луна. Другой гипотезой является гипотеза захвата пролетающей мимо Луны.
Каждая гипотеза имеет свои соображения как «за» так и «против».
Основным недостатком гипотезы захвата считается практически круглая орбита Луны, что исключается при захвате пролетающего мимо тела. В этом случае орбита Луны должна быть в виде сильно вытянутого эллипсоида с большим эксцентриситетом. Невозможность решить проблему округления орбиты Луны отметает самую, на мой взгляд, правдоподобную гипотезу появления спутника у Земли.
В гипотезе захвата необходимо ответить на несколько ключевых вопросов:
1. Место рождения Луны.
2. Причина схода с орбиты.
3. Механизм захвата.
4. Механизм округления эллипсоидной орбиты.
В поисках предполагаемого места образования Луны и изучения состава планет обнаруживается явная закономерность — ближайшая к Солнцу планета обладает самым большим, по отношению к массе планеты, ядром (рис.5).
В ряду планет земной группы, по соотношению массы ядра к массе планеты, Луна с её 2% становится далеко за Марсом. Показывая нам область Солнечной системы среди газовых гигантов, где следует искать место образования Луны.
Следующий параметр — плотность, показывает, что место Луны с плотностью 3,3 г/см³ снова за Марсом.
Ставить Луну в ряд газовых планет-гигантов нет смысла, это объекты совершенно другого типа и весовой категории. А вот со спутниками некоторых из этих планет сравним. Обратим внимание на Галилеевы спутники Юпитера, больше всего соответствующие Луне по размеру и плотности. Плотность внутренних Галилеевых спутников Ио и Европы достаточно велика и соответствует плотности Луны. Но наличие у них атмосфер и вулканической активности, в отличие от почти полного отсутствия атмосферы и отсутствия следов вулканизма на Луне, показывает, что Луна не могла находиться на столь близком расстоянии от Юпитера. Два дальних спутника Ганимед и Каллисто имеют плотность всего 1,9 и 1,8 г/см³, соответственно, что значительно меньше лунного. Но сходство Луны с Каллисто наталкивает на мысль, что Луна образовалась где-то рядом.
Если смотреть на орбитальное расположение Галилеевых спутников то между Ганимедом и Каллисто обнаруживается пустая орбита с недостающим спутником (рис.6).
Плотность Луны, вычисляемая на основе массы и объёма, в настоящее время гораздо больше плотности Ганимеда и Каллисто. Ниже показано как Луна, ранее обладавшая меньшей плотностью, приобрела дополнительную массу, в результате чего увеличилась её расчётная плотность до современной величины.
Определив возможное место образования Луны попытаемся выяснить причину схода Луны с данной орбиты.
Солнечная система заполнена астероидами и кометами, следы падения которых наблюдаются на поверхности всех тел Солнечной системы. Даже на Земле есть множество ударных кратеров, образовавшихся от падений астероидов в разные периоды земной истории. Нам более интересны цепи расположенных в ряд однотипных кратеров, существующие на поверхности некоторых небесных тел.
До недавнего времени механизм образования таких цепей был неизвестен. После падения кометы Шумейкеров-Леви-9 на Юпитер в 1994 году тайна образования цепей кратеров открылась. Оказалось, что планета может разорвать астероид, приблизившийся к планете ближе предела Роша.
Далее эта цепь астероидов может быть поглощена самой планетой, как это произошло с кометой Шумейкеров-Леви, либо она может попасть в один из спутников планеты, оставив на его поверхности впечатляющую цепь кратеров. Подтверждением того, что разорванные кометы и астероиды попадают в собственные спутники Юпитера, является цепь кратеров Энки на поверхности Ганимеда (рис.8).
Такие же цепи кратеров есть и на других спутниках Юпитера.
Небольшие астероиды не представляют угрозы спутникам и не причиняют им особого вреда, оставляя лишь цепи кратеров в напоминание о своём существовании. Но что произойдёт если к Юпитеру приблизится металлический астероид диаметром 500 км? Приливные силы внутри предела Роша разорвут его на несколько достаточно крупных частей, каждая из которых готова уничтожить любой естественный спутник юпитера, ставший на её пути. Если к этим частям, имеющим в поперечнике 200-300 км, прибавить огромную скорость (комета Шумейкеров-Леви-9 врезалась в Юпитер на скорости 64 км/с), то мы получим очередь из смертоносных снарядов, способных выбить с орбиты любой спутник Юпитера.
Среди известных нам цепей кратеров мы наблюдаем череду из десятков мелких кратеров, как свидетельство распада каменного тела на десятки более мелких. Но если был разорван не каменный астероид, а металлический всего на несколько очень крупных частей, то бессмысленно искать длинную цепь кратеров. Мы увидим лишь несколько огромных кратеров, выстроившихся в ряд.
В поисках ответа на вопрос о причине схода Луны с орбиты давайте взглянем на поверхность Луны. Даже невооружённым глазом с Земли видны следы тех давних событий.
На развёрнутой карте Луны мы ясно видим четыре кратера, составляющих единую цепь. По возрастанию — кратер Годдард (1), Море Кризисов (2), Море Ясности (3) и Море Дождей (4) (рис.9).
Однотипность поверхности внутри кратеров показывает, что энергия упавших тел была одинакова и столь высока, что внедрившиеся в толщу Луны тела расплавили внутреннюю структуру, разливы которой мы видим вокруг этих кратеров. Наличие в области кратеров магнитных и гравитационных аномалий указывает на металлический состав астероидов (рис.10).
Металлические тела, попавшие в изначально лёгкую Луну, имевшую плотность Ганимеда и Каллисто, увеличили её массу. Таким образом увеличилась расчётная плотность Луны, которая стала выше плотности спутников, рядом с которыми Луна образовалась.
Цепь смертоносных снарядов от разорванного гигантского астероида выстроилась в ряд длиной в десятки тысяч километров и помчалась наперерез Луне. Впереди летели небольшие астероиды, а замыкали цепь самые крупные тела. Энергия каждого из металлических астероидов была ужасающей, они летели со скорость около 70 км/сек.
Первый звонок для Луны прозвенел когда в неё попал головной, самый малый астероид, создавший кратер Годдард. Он вонзился в тело Луны, выдавив на поверхность поток расплавленной породы, образовавшей Море Краевое. Второй, немного больший астероид с эпицентром в Море Кризисов (2), образовал Море Змей, Море Волн, Море Пены и Море Смита.
Третий астероид, вонзившийся вглубь тела Луны на несколько десятков километров, был настолько мощный, что изменил орбиту Луны. Эпицентр удара пришёлся в Море Ясности (3). Жидкая порода залила лунную поверхность и создала такие структуры как Море Спокойствия, Залив Суровости, Море Нектара и Море Изобилия.
Но Луну ждал поистине чудовищный удар, в неё попал самый большой астероид из цепи, диаметр которого приближался к 400 км. Удар был настолько сильным, что удержаться на орбите Луна уже не смогла. След от исполинского астероида, застрявшего в Луне, мы видим как Море Дождей, а вылившаяся лава разлилась и образовала Океан Бурь и десяток морей.
Металлические астероиды ударили в лёгкую пористую как губка Луну. Структура Луны погасила огромные скорости астероидов без разломов и катастрофических последствий. Вся энергия ушла на нагрев внутренней структуры Луны, разлившейся на поверхности в виде океана и морей.
Выбитая с орбиты Луна устремилась по кривой во внутренние области Солнечной системы.
Учитывая увеличение силы притяжения при движении вглубь Солнечной системы, начальная орбитальная скорость Луны 8-10 км/с увеличилась и к моменту достижения орбиты Земли сравнялась с орбитальной скоростью Земли 30 км/с, на что потребовалось 2,5-3 года (рис.13).
Приблизившись к Земле по касательной Луна была захвачена гравитацией Земли и она вышла на вытянутую эллиптическую орбиту, лежащую в плоскости эклиптики с наклоном всего в 5°. Вот почему орбита Луны не лежит в плоскости экватора Земли.
С этого момента, произошедшего 65 миллионов лет назад, начинается незавидная судьба динозавров.
3. Гибель динозавров
Луна чудом избежала столкновения с Землёй, пролетев на минимальном расстоянии от нашей планеты. С Земли можно было наблюдать как появившаяся из ниоткуда Луна стремительно закрывает собой пол неба, проносится над поверхностью и столь же стремительно уходит прочь. Но Луна уже не смогла вырваться из объятий земной гравитации, продолжив обращаться вокруг Земли по сильно вытянутой эллиптической орбите.
Приближаясь к Земле Луна утюжила своей гравитацией континенты и моря, поднимая волны земной коры. Гравитация Луны активировала вулканическую деятельность по всей планете. Расплавленная магма лилась по ещё недавно зелёным лесам и равнинам. Пепел вулканов покрыл всю Землю, уничтожая растительность и выбрасывая иридий, найденный группой Альвареса. Одни участки земли поднимались ввысь, другие опускались на морское дно. Сильнейшие землетрясения происходили с регулярностью современных приливов и отливов. Химический состав морской воды резко изменился, погубив большое количество морских животных. Гравитация Луны приводила к дрейфу материков и смещению континентов, изменяя облик планеты.
Моря и океаны выходили из берегов, создавая селевые потоки и хороня под собой целые колонии динозавров. Мелкие юркие животные могли спастись лишь вовремя перебравшись на возвышенность. В поисках спасения динозавры сбивались в группы независимо от вида и размеров. Но беспощадная Луна застигала врасплох мигрирующие стада динозавров, накрывая их селевыми потоками грязи и камней, погребая их заживо. Динозавров смывало потоками в кучу, они складывались в неестественных позах, заливались жидкой грязью и консервировались. Целостность многих скелетов говорит о том, что после смерти динозавры не оставались на открытом пространстве и не становились добычей падальщиков.
4. Округление орбиты Луны
Все спутники, находящиеся на синхронной орбите, находятся в приливном захвате гравитации планеты. Любой спутник, независимо от размера, имеет внутреннюю неоднородность, благодаря которой гравитация планеты удерживает спутник повернутым к планете конкретной стороной, не позволяя спутнику повернуться вокруг оси. Все попытки спутника повернуться вокруг оси останавливаются гравитацией планеты и приводят лишь к покачиванию спутника, либрации. Гравитация планеты возвращает спутник к исходному положению. Если бы гравитация планеты не разворачивала спутник конкретной стороной к себе, то любое отклонение орбиты спутника от идеально круглой формы приводило бы к осевому вращению спутника относительно планеты. Но в природе не бывает идеально круглых орбит. Орбита современной Луны, как мы знаем, имеет форму эллипса. Следовательно, если бы Земля не поворачивала Луну в нужный момент определённой стороной к себе, то мы видели бы Луну со всех сторон, она плавно вращалась бы вокруг своей оси. Гравитация Земли постоянно корректирует положение Луны, что приводит к торможению осевого вращения Луны. Такое торможение приводит к перераспределению сил. Момент инерции Луны (осевое вращение) переходит в момент инерции системы Луна-Земля, вызывая смещение орбиты Луны в виде прецессии.
То же самое происходит с Меркурием. Меркурий синхронизирует своё осевое вращение с орбитальным только в перигелии. Уходя из перигелия Меркурий удаляется от Солнца на расстояние, где перестают действовать приливные силы захвата и Меркурий получает свободу вращения вокруг оси. На следующем подходе к перигелию Меркурий поворачивается к Солнцу другой стороной, но не точно по оси приливного захвата. Он не успевает завершить оборот всего на несколько градусов, и солнечная гравитация подправляет положение Меркурия докручивая его. Прибавка энергии к осевому вращению Меркурия приводит к переходу лишней энергии из момента инерции Меркурия в момент инерции системы Солнце-Меркурий. В результате чего орбита Меркурия смещается и мы наблюдаем всем известную прецессию.
Когда Луна находилась на орбите спутника Юпитера её осевое вращение было синхронным с орбитальным и равнялось приблизительно 12 земным суткам (среднее между Ганимедом и Каллисто). Луна постоянно была обращена к Юпитеру одной стороной. После захвата Луны Землёй её момент инерции сохранился, но осевое вращение не равнялось орбитальному обращению вокруг Земли. Луна двигалась по сильно вытянутой эллипсоидной орбите, поворачиваясь к Земле то одной, то другой стороной. Вся орбита Луны, как в перигее так и в апогее, оказалась внутри сферы приливного захвата. Гравитация Земли стала тормозить осевое вращение Луны, передавая момент инерции Луны моменту инерции системы Луна-Земля. Перигей стал отдаляться, апогей приближаться.
Перепахав своей гравитацией Землю вдоль и поперёк, Луна стала отдаляться от Земли. С отдалением Луны постепенно уменьшалась геологическая активность, вулканы уменьшали выбросы в атмосферу, постепенно наступала стабилизация. Лишь через 20 тысяч лет, указанных в графике Альвареса, Луна отдалилась на расстояние, достаточное для прекращения вулканической активности. Далее Луна отдалялась уже без таких катастрофических последствий.
По имеющимся данным отдаление Луны продолжается по сегодняшний день. Процесс измерения расстояния до Луны очень сложен. При появлении инструментов, позволяющих измерить расстояние до Луны как в перигее так и в апогее, будет обнаружено отдаление перигея и приближение апогея. Что будет свидетельствовать о продолжении округления орбиты Луны.
Источник