小行星碎片引發4.46億年前地球生命大爆炸!

2020-12-05 博科園

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4.46億年前，一顆小行星可能改變了地球的生命圖景。6600萬年前，堪稱「地球殺手」的小行星撞擊地球，不僅在地球上留下一個巨大的撞擊坑，同時還讓恐龍家族走向覆滅。與終結恐龍時代的小行星不同，這顆小行星並未撞擊地球。不過，它在小行星帶的一次對撞讓整個太陽系淹沒在塵埃之中。根據一項新研究，正是這些塵埃促成了地球生命大爆炸。

藝術概念圖，小行星在外太空發生對撞4.46億年前，地球上的生命基本上局限在海洋，脊骨剛剛在解剖學的舞臺上出現。當時，一顆小行星改變了地球的生命圖景。與6600萬年前導致恐龍滅絕的小行星不同，這塊太空巖石從未撞擊地球。不過，它在小行星帶發生一次對撞，讓早期太陽系淹沒在大量塵埃之中。新研究指出這些塵埃促成了一系列變化，最終讓地球上的生命走向繁榮。

肯塔基大學古生物學家麗貝卡·弗裡曼表示「這是生命演化史上最具戲劇性並且最為重要的事件之一。」弗裡曼專攻這一時期的古生物研究，但並沒有參與這項新研究。研究論文刊登在9月18日的《科學進展》上。

藝術概念圖，一顆小行星撞擊尤卡坦半島海域4.66億年前的新物種大爆發是科學家，尤其是古生物學家最希望揭示的事件之一。古生物學家將這場生命大爆炸稱之為「奧陶紀生物大輻射事件」。這個大事件發生在海洋，當時的海洋基本上都是無脊椎生物。弗裡曼說：「那時的地球是一個被無脊椎海洋生物主導的世界。頭足類動物可能是最頂級的捕食者。

布裡格·施密茨是瑞典隆德大學的一名地質學家，致力於搜尋年代可追溯到4.66億年前的隕石化石。過去幾十年，他和同事在瑞典的一個石灰石採礦場發現了幾十個隕石化石。每一個的化學時間戳都表明它們曾在4.7億年前「被加熱」。科學家認為當時一顆巨型小行星可能發生「撞車」事故。

一顆擁有4.66億年歷史的隕石施密茨說：25年來，我始終認為這一定對地球產生了某種影響，尤其是對地球上的生命。我相信二者之間一定存在某種聯繫。在論文中，科學家闡述了兩個關鍵證據——被隕石帶到地球的一種特殊形態的氦以及一種礦物。

研究小組決定搜尋微隕石。與尺寸較大的隕石相比，尋找微隕石的難度更大。與它們的大塊頭兄弟一樣，微隕石也含有鉻鐵礦。施密茨表示：「墜落地球的微隕石數量遠遠超過大尺寸隕石。這恐怕是我提出的最為瘋狂的想法之一。現在看來並不是這樣，但當時真的很瘋狂。

微隕石，墜落地球的微隕石數量遠遠超過大尺寸隕石對於研究小組來說，尋找微隕石意味著他們不得不「搞破壞」。施密茨說：如果要在乾草堆中找一根針，你會怎麼做？答案很簡單，只需要一把火將乾草堆燒光。我們就是這麼幹的。如果你遇到的「乾草堆」是石灰巖，「燒光」意味著將石灰巖——重達2870磅（約合1300公斤）——放入鹽酸，讓鹽酸吃掉石灰巖，留下鉻鐵礦顆粒。施密茨說：鉻鐵礦能夠在任何磨難中倖存。它們在沉積層中存活了5億年之久，能夠經受住鹽酸的考驗。

司理星藝術概念圖，它是科學家發現的第24顆小行星研究指出這一時期的鉻鐵礦顆粒和奇異氦數量飆升。微隕石分析結果顯示地外鉻鐵礦數量提高持續了200萬到400萬年。綜合所有因素，施密茨認為一顆巨大的遙遠小行星發生的對撞確實能夠影響地球上的生命。研究小組指出這顆小行星的寬度接近100英裡（約合150公裡），碎裂後讓太陽系內側充斥大量隕石和小行星塵埃。與小尺寸碎片相比，大塊碎片以更快的速度遠離撞擊現場。

瑞典的一個懸崖。科學家認為懸崖上的灰線由墜落地球的小行星塵埃導致研究小組提出了小行星碎片影響地球的三種方式：墜落地球的顆粒可能將足夠的鐵帶到海洋，讓植物迅速走向繁榮，大量吞噬大氣中的二氧化碳；遍布太陽系的小行星碎片遮擋了陽光，導致地球溫度下降；這些宇宙塵埃被地球大氣層俘獲，將陽光反射回太空。

英國利茲大學的大氣化學家約翰·普拉納指出第三種假設的可能性最高。普拉納致力於研究行星大氣層中的宇宙塵埃，對宇宙塵埃數量增多如何影響氣候進行建模研究。

2010年7月10日飛掠司琴星時，「羅塞塔」號飛船拍下了這幅照片普拉納表示新研究認為當時地球大氣層中的宇宙塵埃數量是現在的1000倍左右，導致我們的星球發生一系列微妙變化。「毫無疑問，如果數量提高1000倍，他們提到的所有影響都不成問題。」普拉納認為這是一項非常引人注目的研究，尤其是在細節方面。

不過，新研究並未將地球物種多樣性大爆發的功勞完全歸功於小行星碎片。弗裡曼表示其它很多影響都扮演一定角色，例如海洋環流模式和海平面上升。當時的陸地和海洋分布也是一個非常重要的因素。面積較小的大陸從赤道向南極延伸，為物種提供了很多不同的小生境。弗裡曼說：「你可以將小行星爆炸產生的塵埃與很多東西聯繫在一起，但有一件事情不能歸咎於這顆小行星，那就是大陸的位置。

愛神星靚照，由美國宇航局2000年拍攝弗裡曼指出大名鼎鼎的恐龍滅絕假設促使古生物學家懷疑小行星也是其它滅絕事件的元兇。雖然一些科學家認為其它因素也在其中扮演了角色，但小行星撞擊與物種大滅絕之間存在顯而易見的聯繫。「這讓每一個人陷入瘋狂，試圖將一切災難都歸咎於小行星。作為科學家，我們不應將所有指責的矛頭都對準外太空，但外太空發生的事件確實在地球上留下了很深的印記。

文：梅根·巴特爾斯｜譯：牛樹軍轉自：漫步宇宙/qqtaikong博科園｜科學、科技、科研、科普關注【博科園】看更多大美宇宙科學哦

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