6600萬年前的小行星遺蹟,揭示了白堊紀大滅絕慘烈的一幕

2020-05-30 聞宇愛百科
  • 目標,墨西哥尤卡坦半島。
  • 角度,水平夾角60°。
  • 速度,4.3萬公裡/小時。
  • 攻擊當量,90萬億噸TNT(60億顆廣島原子彈)
  • 預計殺傷,75%地球生物。

注意,這不一次演習,更不是一次軍事攻擊。這是發生在6600萬年前的白堊紀末期,一次驚天動地的小行星撞擊事件。

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小行星撞擊地球假想圖

根據撞擊假說,這次災難引發了白堊紀-第三紀大滅絕事件,造成包括恐龍在內的大部分生物從地球上消失,中生代因此終結。大滅絕之後,哺乳動物逐漸興起。

小行星,一直是懸在地球生命頭頂的達摩克利斯之劍。對小行星的追蹤和觀測,一直都在進行,2020年,就有數顆小行星與地球擦肩而過。

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星際空間中的小行星

2020年3月23日,由中國紫金天文臺發現的小行星2020 FL2,有足球場大小,在距離地球14.4萬公裡處掠過地球,僅為地月距離的三分之一,威脅極大。

2020年4月29日,直徑為4千米左右的小行星1998 OR2,以31320千米/小時的速度掠過地球,最近時距離地球630萬千米。

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隕石墜落

2013年的俄羅斯隕石墜落事件中,小行星在空中解體,出現了刺眼的亮光和劇烈的爆破聲,在地面形成數個隕石坑,直徑從6-8米不等,造成了1000多人受傷,300棟房屋窗戶破損。

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2013年俄羅斯隕石事件中,車載記錄儀拍攝到的景象

曾讀過一部短篇科幻小說,大致劇情是,人類為徹底解決小行星撞擊帶來的威脅,通過時光機器回到侏羅紀,幫助恐龍發展出文明,進而徹底解決小行星撞擊給地球生命帶來的威脅。

我們且不論小說劇情是否合理,但在星際空間中橫衝直撞的小行星,已經對地球生命造成過致命傷害,並且這種威脅還繼續存在。家喻戶曉的史前巨獸——恐龍,很大可能就是因為小行星撞擊而走向滅亡。科學家正通過地層中殘存的蛛絲馬跡,逐步揭開恐龍滅絕的真實原因。

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撞擊假說下的恐龍滅絕

墨西哥尤卡坦半島北部,有一個名為希克蘇魯伯的村莊。在村莊地表之下,隱藏著一個直徑約200公裡的隕石坑——希克蘇魯伯隕石坑。這個6000萬年前的撞擊坑,掩埋了統治地球億萬年之久恐龍帝國覆滅的歷史。

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希克蘇魯伯隕石坑所在位置

距今6600萬年前的白堊紀末期,地球已經和今天的樣貌有了幾分相似。美洲、非洲和歐洲基本已經來到了今天的位置,印度洋板塊還遠在南半球,隔著寬闊的海洋,和亞洲遙遙相望。青藏高原的位置,被亞熱帶淺海覆蓋。喜馬拉雅山脈的形成,還需等到3000萬年後。

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白堊紀晚期的地球

正是這個時期,出現了富含銥元素的K-T界線黏土層,銥含量高達6ppb(part per billion,十億分之一)。而在地殼中,銥含量僅為0.4ppb。相比之下,銥在隕石中的含量高很多,可達到470ppb。因此,科學家們推測,6600萬年前,隕落於希克蘇魯伯,造成200公裡撞擊坑的小行星,和大滅絕事件有著重要的關係。它產生的撞擊塵埃,在全球沉降後,形成了銥含量極高的黏土層。

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K-T界線層示意圖

倫敦帝國理工學院的學者,通過對希克蘇魯伯地區地下30公裡區域的探測,發現了地層中的不對稱結構。經過分析,科學家確定並可視化了撞擊發生時的方向及角度,首次給到撞擊後隕石坑的物理及化學上的變化發展。

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撞擊過程及撞擊坑變化示意圖

通過計算和模擬,科學家們發現,當年小行星的來向及撞擊角度,仿佛被精確計算過一般,致命程度達到了最大值。換句話說,當年的撞擊,哪怕方向和角度稍有偏差,釋放的有害氣體會減少,對環境氣候的影響也會降低。在小行星撞擊假說中,撞擊造成的氣候及環境變化正是恐龍滅絕的主要原因。以上發現,於2020年5月26日發表在《自然通訊》期刊上。

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希克蘇魯伯隕石坑假想圖

讓我們藉助科學家此次研究的發現,來回顧6600萬年前那次致命的撞擊。

白堊紀晚期,氣候溫暖溼潤,霸王龍在陸地上逡巡,滄龍在海洋中遊弋,翼龍在天空中翱翔。

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白堊紀晚期的恐龍世界

突然,一顆直徑達17公裡,重6.7萬億噸的小行星,以4.3萬公裡/小時的速度,從東北方向衝向地面,天崩地裂,火光沖天,空氣及小行星爆破聲震耳欲聾。

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從天而降的小行星

最終,小行星與地面成60°夾角,在希克蘇魯伯區域發生了碰撞,瞬間產生了寬200公裡的隕石坑。小行星在撞擊中被蒸發,釋放出的能量相當於廣島原子彈的60億倍,進而引發了大範圍的海嘯、火山和地震。大量的拋射物進入大氣層。

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在氣候和環境變化中逐漸走向滅絕的恐龍

在撞擊時刻和之後的數千年間,粉塵、硫和二氧化碳最大限度地進入到大氣層中,使得地球進入「核冬天」,氣溫驟降,溫暖的中生代就此結束,地球上超過75%的物種滅絕。


參考文獻:

1. Fiery meteor that doomed the dinosaurs struck at &39; angle By Mindy Weisberger.

2. Chicxulub crater. Wikipedia

3. Cretaceous–Paleogene extinction event. Wikipedia

註:部分圖片來自網絡,侵刪

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