相比于恐龍統(tǒng)治地球1.4億年的歷史,人類兩百多萬年的發(fā)展進(jìn)化史簡直短的可憐;恐龍?jiān)诹灏偃f年前的那場大災(zāi)變中滅絕,滅絕說法挺多,受到最多支持的當(dāng)屬小行星撞擊地球。
眾多學(xué)者認(rèn)為這顆隕石就是大約6576萬年前撞擊墨西哥的那個至少直徑10公里的小行星,在墨西哥尤卡坦半島留下一個直徑180公里的撞擊坑。
隕石撞擊坑
人們今天從化石上一窺這些史前巨獸的面貌,從眾多恐龍相關(guān)的影視劇就可以看出今天人們對恐龍的濃厚興趣。
不過想一下,人類或者哺乳動物都要感謝那場災(zāi)變,要不然在這些食物鏈頂端霸主的壓制下,自己就只能呆在食物鏈底層瑟瑟發(fā)抖。
很少有地質(zhì)事件能像6500萬年前的那次為人熟知,小行星撞擊地球事件造成當(dāng)時超過70%的物種滅絕。
今天估算這顆小行星撞擊地球時的威力相當(dāng)于100兆噸TNT當(dāng)量,人類歷史中最強(qiáng)的人造爆炸物是沙皇炸彈,爆炸威力達(dá)到5000萬噸TNT當(dāng)量;把沙皇炸彈當(dāng)成一個單位的話,??颂K魯伯撞擊事件的能量是200萬顆沙皇炸彈。
本來威力就足夠驚人,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)恐龍?jiān)庥鲞@顆隕石時還特別倒霉。
倫敦帝國學(xué)院的研究人員在《自然通訊》發(fā)表研究成果,這顆小行星以最壞的角度造成了最大的破壞!
小行星撞擊的威力一方面取決于其速度和質(zhì)量大小,另一個關(guān)鍵因素還有它和地球之間的撞擊角度;通過研究其撞擊軌跡,可以更好地了解撞擊如何影響它下面的行星以及撞擊后物質(zhì)是如何分散的。
這顆造成恐龍滅絕的隕石坑因墨西哥當(dāng)?shù)匦〈遄酉?颂K魯伯而得名,隕石坑現(xiàn)在已經(jīng)看不見了,在六千多萬年的歲月中,它被埋在幾百米深的沉淀物下面,今天肉眼是無法直接看到這個隕石坑的面貌的。
重力異常區(qū)
今天之所以被發(fā)現(xiàn)要?dú)w功于石油勘探人員,上個世紀(jì)七十年代地質(zhì)學(xué)家在墨西哥灣利用飛機(jī)進(jìn)行地磁學(xué)調(diào)查,幫石油公司找石油,地磁數(shù)據(jù)顯示在尤卡坦半島外海的海床下有一個直徑達(dá)70公里的對稱環(huán)狀地形,只有海上的并不完整,只看海里的這個圓坑好像缺了一大塊。
??颂K魯伯撞擊坑大致范圍
通過結(jié)合尤卡坦半島重力異常圖,地質(zhì)學(xué)家發(fā)現(xiàn)尤卡坦半島也有一個弧狀區(qū),兩者組成一個完整的圓形結(jié)構(gòu),直徑達(dá)180公里。今天通過觀察這個隕石坑的幾何外形和結(jié)構(gòu),就有可能用計(jì)算機(jī)模擬測試小行星的軌跡,看看哪一個更有可能留下現(xiàn)實(shí)中觀察到的那個地球疤痕。
科學(xué)家們在2016年正式開始做這個事兒,國際海洋發(fā)現(xiàn)計(jì)劃和國際大陸科學(xué)鉆探計(jì)劃共同組織的對??颂K魯伯撞擊坑的聯(lián)合科考。在海上對隕石坑開展了大量鉆探取樣。
當(dāng)時得到的鉆探樣本
這次科考也很順利,保存在海床下數(shù)百米的樣本都很完整,科學(xué)家最終完成了這個撞擊模型。
模型顯示,這顆小行星撞擊地球后,隕石在一分鐘內(nèi)被粉碎,地表上形成一個大約30公里深的空腔。
撞擊模擬
在接下來的兩分鐘里,這個空腔的底部被反推到了超過海拔10公里的高度。
然后在之后兩分鐘,空腔中央隆起的部分向外塌陷,形成了內(nèi)部的峰環(huán)。
這次撞擊的威力非常驚人,一分鐘內(nèi)直接從地表穿透三十公里,甚至把地球的部分地幔掀了起來,地幔在地殼表面下一層,位于地下30多公里深處。
通過超級計(jì)算機(jī)計(jì)算,當(dāng)時隕石相對于地面不同角度的撞擊會有很大的差異,??颂K魯伯峰環(huán)的形狀和連續(xù)性表明,這顆小行星的撞擊角度在60度到45度之間。如果峰環(huán)在某個地方被截?cái)嘈纬神R蹄形,那就意味著角度較淺,角度小于三十度。
通過觀察??颂K魯伯隕石坑中心、峰環(huán)和地幔隆起的相對位置,它們都存在一定的偏移,其方向都指明小行星來自于東北方。
計(jì)算顯示,在60度到30度之間的撞擊會比垂直角度(90度)或小角度(15度)釋放更多的氣體和更多的拋射物。當(dāng)隕石方向與地球表面呈60度時,將導(dǎo)致巖石最有效的蒸發(fā),有毒氣體和塵埃將投射進(jìn)大氣影響全球。
恐龍運(yùn)氣差到了極點(diǎn),不僅隕石撞擊角度很差,當(dāng)時的撞擊區(qū)域正是一個更容易釋放有毒物質(zhì)的地方,而且在撞擊過程中非常有效地釋放了有毒物質(zhì),導(dǎo)致恐龍遇見了最糟糕的情況。
這些有毒物質(zhì)主要是硫化物,其次釋放的大量二氧化碳也嚴(yán)重影響了氣候,海量的硫造成全球范圍內(nèi)的酸雨,研究團(tuán)隊(duì)估計(jì)當(dāng)時有 3250 ± 1300 億噸的硫被拋射進(jìn)大氣,造成當(dāng)時持續(xù)幾十年的低溫。
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