Как биха се променили климатът и околната среда на нашата планета, ако ни удари астероид? Изследователи от Южна Корея са се опитали да отговорят на този въпрос, провеждайки няколко симулации на сблъсък с най-съвременния модел на земната система на техния суперкомпютър в Центъра за физика на климата на IBS (ICCP) към Националния университет Пусан.
Резултатите показват, че климатът, атмосферната химия и дори глобалната фотосинтеза ще бъдат драматично нарушени в рамките на три до четири години след събитието, поради огромните количества прах, произведени от удара.
Освен непосредствените ефекти като изгаряща топлина, земетресения и цунами, сблъсъкът с астероид би имал дълготрайни ефекти върху климата поради големите количества аерозоли и газове, изхвърлени в атмосферата. Наистина, предишни проучвания за сблъсъка с 10-километровия астероид Чиксулуб, случил се преди около 66 милиона години, разкриха, че прахът, саждите и сярата са довели до глобална „ядрена зима“ и много вероятно са отговорни за изчезването на динозаврите през периода Креда-Палеоген.
„Тази зима се характеризира с намалена слънчева светлина заради праха, който я филтрира, ниски температури и намалени валежи на повърхността“, отбелязва ръководителят на това ново проучване Аксел Тимерман (Axel Timmermann), директор на ICCP. „Тежко изтъняване на озона ще настъпи и в стратосферата поради силното затопляне, причинено от праховите частици, абсорбиращи слънчевата радиация там."
Тези неблагоприятни климатични условия биха попречили на растежа на растенията чрез намаляване на фотосинтезата както на сушата, така и в морето и по този начин биха повлияли на производството на хранителни вещества, добавя Тимерман.
Но ще се случи и нещо изненадващо и потенциално положително, посочва изследователят: планктонът в океана ще се възстанови само за шест месеца и колчеството му може дори да се увеличи след това. Наистина диатомеите (богати на силикати водорасли) биха били повече, отколкото преди сблъсъка. Това може да се дължи на факта, че прахът, създаден от астероида, е богат на желязо, което би предизвикало растеж на планктон, докато потъва в океана. Тези „цъфтежи“ на фитопланктона биха могли да помогнат за облекчаване на възникващи хранителни кризи, предизвикани от намаляването на продуктивността на сушата, поне за няколко години след въздействието, обяснява Тимерман.
Ефектът от сблъсък с астероид с размерите на „Бену"
В това последно проучване, публикувано в Science Advances, изследователите симулират ефекта от сблъсъка с астероид с размерите на Бену, който е средно голям астероид с диаметър около 500 м. Този тип астероид е по-вероятно да повлияе на Земята, отколкото по-големите астероиди „убийци на планети“, но е изследван много по-малко.
Има приблизително 0,037 вероятност шанс такъв астероид да се сблъска със Земята през септември 2182 г. Въпреки че тази вероятност е малка, подобно въздействие би било много сериозно, разказва Тимерман, и би довело до климатични условия, подобни на тези, наблюдавани след някои от най-големите вулканични изригвания през последните 100 000 години.
„Следователно е важно да се оцени рискът, който е продукт на вероятността и щетите, които биха били причинени, а не само вероятността сама по себе си“, отбелязва той пред Physics World. „Нашите резултати могат да служат като полезни показатели за оценка на обхвата на екологичните ефекти от бъдещи сблъсъци на астероиди със среден размер."
Екипът провежда симулациите на суперкомпютъра Aleph на IBS, използвайки Community Earth System Model Version 2 (CESM2) и Whole Atmosphere Community Climate Model Version 6 (WACCM6). Според симулациите се изхвърля до 400 милиона тона прах в стратосферата.
Климатичните ефекти на аерозолите от издигнатия от удара прах зависят главно от тяхното количество в атмосферата и от това как се развиват там. Симулациите разкриват, че глобалните средни температури ще паднат с 4°C, стойност, която е сравнима с охлаждането, изчислено в резултат на изригването на вулкана Тоба преди около 74 000 години (което е отделило 2 милиарда тона серен диоксид. Валежите също са намалели с 15% в световен мащаб, а озонът намалява с драматичните 32% през първата година след удара на астероида.
Въздействията на астероиди може да са оформили ранната човешка еволюция
„Средно средно големи астероиди се сблъскват със Земята на всеки 100 000 до 200 000 години“, разказва Тимерман. „Това означава, че нашите ранни човешки предци може да са преживели някои от тези средно големи събития. Те може да са повлияли на човешката еволюция и дори да са повлияли на генетичния състав на нашия вид."
Изследователите признават, че техният модел има някои присъщи ограничения. От една страна, CESM2/WACCM6, подобно на други модерни климатични модели, не е проектиран и оптимизиран да симулира ефектите от огромни количества аерозол, вкаран в атмосферата. Второ, изследователите се фокусират само върху сблъсък на астероида със земната суша. Това очевидно е по-малко вероятно от попадането му в океана, тъй като приблизително 70% от повърхността на Земята е покрита с вода, казват те. „Въздействие в океана би изхвърлило в атмосферата големи количества водна пара, а не аерозоли, активни за климата, като прах, сажди и сяра, и тази пара трябва да бъде по-добре моделирана – например за ефекта, който има върху загубата на озон“, казват авторите.
Ефектът от въздействието върху определени региони на планетата също трябва да бъде по-добре симулиран, добавят изследователите. Дали астероидът въздейства през зимата или лятото също трябва да се вземе предвид, тъй като това може да повлияе на степента на климатичните промени, които биха настъпили.
И накрая, както и праховите наночастици, изследвани в това проучване, бъдещата работа трябва също така да разгледа емисиите на сажди от горски пожари, възпламенени от „ударни сферули“ и сяра и CO2, освободени от целевите изпарения, казват Тимерман и колегите му.
Справка: Lan Dai, Axel Timmermann, Climatic and ecological responses to Bennu-type asteroid collisions. Sci. Adv. 11, eadq5399(2025). DOI: 10.1126/sciadv.adq5399
Източник: How would an asteroid strike affect life on Earth?, Isabelle Dumé, Physics World
