3.6億年前的泥盆紀晚期滅絕事件是地球生物史上5次主要大規模滅絕事件中的第四大滅絕事件,發生在古生代泥盆紀的晚期,對於此次滅絕事件古生物界一直眾說紛紜,其中全球變冷和海底火山噴發以及小行星撞擊都列入了可能的選項內!
但伊利諾斯大學香檳分校的天文學和物理學教授Brian Fields領導了一項新的研究表明,可能是一顆超新星爆發導致了此次毀滅事件!
地球上總共發生過5次生物大滅絕,分別是陶紀-志留紀滅絕事件(4.45億年前至4.43億年前)、盆紀後期滅絕事件(3.75億年前至3.60億年前)、疊紀-三疊紀滅絕事件(2.5億年前的二疊紀-三疊紀過渡時期)、疊紀-侏羅紀滅絕事件(2.0億年前的三疊紀-侏羅紀過渡時期)、白堊紀-第三紀滅絕事件(6千6百萬年前)。
其中規模最大的是2.5億年前的二疊紀-三疊紀滅絕事件,96%的海洋生物和70%的陸地生物都滅絕了,導致此次滅絕的比較大的可能是西伯利亞地盾火山的噴發,這座火山直接連接地幔熱柱,源源不斷噴發出來的巖漿覆蓋了幾乎相當於澳大利亞面積的區域,釋放了大量二氧化碳和甲烷,大幅改變了地球環境導致生物滅絕!
泥盆紀後期生物大滅絕儘管只排在了第四次,但此次滅絕時間持續非常久,跨度達到了2000萬年,而且期間穿插多次生物滅絕事件,而且此次生物滅絕中海洋生物佔了大多數,大約有19%的科、50%的屬滅絕!
科學家認為此次滅絕事件是水系富營養化,導致海底缺氧,大氣循環中的二氧化碳被海洋植物固化,導致地球冷化,而泥盆紀的成煤期則加劇了這個過程!
泥盆紀時期的古陸
伊利諾斯大學香檳分校的天文學和物理學教授Brian Fields領導的研究小組則發現了另一個滅絕的可能,他們在泥盆紀-石炭紀的界線中找到了大量植物的植物孢子,Brian Fields從這些植物孢子形態中發現,似乎有被大劑量的紫外線所輻射過的痕跡!
這表明地球大氣層中保護生物不被波長比較短的紫外線灼傷的臭氧層,曾被大規模破壞!造成這種破壞的原因可能有幾個,大規模的火山噴發和全球變暖也能破壞臭氧層,但Brian Fields認為,可能是距離地球65光年外的一顆或者多顆超新星爆發,導致了地球臭氧層的消失!
超新星大質量恆星演化到末期一個階段,大於8-10太陽質量的恆星大都會經歷這個過程,恆星最終會發展成中子星和黑洞,之後默默無聞!但超新星卻是一件幾乎整個宇宙都能知道的大事件!
因為在超新星爆發過程中釋放能量,比太陽整個壽命中所輻射的能量還要大,所以在超新星爆發期間,附近幾十光年內的天體都會被超新星的過量輻射所照射,而且持續時間可能高達數周!一般認為一顆30光年內爆發的超新星爆發會導致地球上生物大規模滅絕!
假如超新星爆發時自轉軸對著地球的話,這個距離可以擴大到十倍以上,因為超新星爆發時會有大量的伽馬射線從兩極向外輻射,就像雷射手電筒一樣,直接被聚焦照射,那個威力就會成百倍的增加!
伽馬射線破壞地球臭氧層
伽馬射線會到達地球大氣高層,使臭氧中的氧原子和氮原子碰撞結合稱一氧化二氮,也就是俗稱的笑氣,它的密度是1.977kg/m3,比空氣的1.293kg/m3要重一些,因此它將落到地面,臭氧消失殆盡後,地球表面將失去保護,紫外線將長驅直入!
另外高能伽馬射線也能到達地表,對於這些原因會導致生物滅絕是肯定的,只要規模足夠大即可!但伊利諾斯大學香檳分校的天文學和物理學教授Brian Fields要將其歸結為超新星爆發,那必須還要另一個證據,那就是3.59億年前在65光年外爆發的那個恆星的殘骸,不是中子星就是黑洞!
但說實話這幾乎就是個不可能的任務,因為3.59億年足夠地球圍繞銀心一圈半,而恆星的自行會讓這些天體跑的無影無蹤!因此Brian Fields教授的結論有失偏頗!不過不著急,是地球環境改變引起的臭氧層消失還是超新星爆發所致,還有一個證據:
鈽-244和釤-146
鈽-244的半衰期8千萬年和釤-146半衰期一億年,這個時間不長不短,剛好可以作為超新星爆發的標記!事情是這樣的,因為這倆玩意兒不會出現在衰變鏈中,只能通過快中子捕獲過程產生,而地球形成初期的遺留的鈽-244和釤-146經過40多億年的衰變,已經達到痕量級別!
因此在沉積物中發現鈽-244和釤-146,至少能證明這些元素肯定來自地外,至於怎麼樣到達地球?Brian Fields稱65光年外的超新星爆發後,塵埃擴散,幾十萬年內到達地球,儘管它們不會對地球造成傷害,但為超新星爆發留下了證據!
不過到現在為止Brian Fields的小組並未在泥盆紀晚期的沉積物中找到兩者,所以這還是一個猜測,現在就判定它是罪魁禍首,難道不怕弄個竇娥冤出來嗎?不過找到又如何呢?泥盆紀晚期的生物大滅絕即使是超新星導致,也不過最後補一刀而已,因為在泥盆紀晚期最後一次滅絕開始之前,大滅絕已經持續了2千萬年!