在大約6600萬年前,地球上發生了“白堊紀-古近紀滅絕事件”,這是已知地球上第五次生物大滅絕事件,在此次事件中,地球上包括非鳥類恐龍在內的大約75%的物種都慘遭滅絕。關于此次事件的起因,相信大家或多或少都聽說過,簡單來講就是,當時有一顆巨大的小行星撞擊了地球。 根據科學家的推測,這顆小行星的直徑約為10公里,其撞擊的威力相當于大約100萬億噸TNT當量。什么概念呢?這樣說吧,這樣的威力大概是廣島原子彈的50億倍(按其較高估算值2萬噸TNT當量計算)。 正是如此猛烈的撞擊,在當時的地球上引發的一系列“連鎖反應”(如地震、海嘯、火山噴發、全球性的森林大火,以及由漫天的塵埃導致的“核冬天”等),才最終造成了此次災難的發生。但問題是,如果真是這樣,那這顆導致地球75%物種滅絕的小行星在哪呢? 對于這個問題,科學家給出的答案是:雖然這顆小行星在猛烈的撞擊中幾乎完全蒸發,但它在地球上留下的“創痕”卻一直保存至今,那就是位于墨西哥尤卡坦半島附近區域的“希克蘇魯伯隕石坑”(Chicxulub Crater),只不過由于年代久遠,這個隕石坑現在已經被深埋在地下了。 那么,科學家又是如何找到并確定這個隕石坑的呢?這就說來話長了,下面我們就來了解一下。 話說在上世紀70年代末,墨西哥石油公司的地質學家安東尼奧·卡馬戈(Antonio Camargo)和格倫·彭菲爾德(Glen Penfield)正在尤卡坦半島及其附近海域進行石油勘探。 簡單來說,他們的工作就是利用飛機搭載的重力儀和磁力計,來“掃描”地表之下的地質結構,尋找可能蘊藏石油的構造。 在對收集到的大量數據進行分析時,彭菲爾德注意到了一些異乎尋常的現象:在尤卡坦半島的北部海岸線下,存在著一個圓弧形結構,它一半掩埋在尤卡坦半島的陸地下,另一半則延伸至墨西哥灣的海底,暗示著地下深處存在一個密度與周圍巖石截然不同的巨大環狀地質體。 于是,一個大膽的念頭閃過彭菲爾德的腦海:這該不會是個極為巨大的隕石坑吧?他把想法告訴了同事卡馬戈,兩人越研究越覺得可能,于是就把這個觀點公開提了出來。 然而這個足以載入科學史的重大發現,在當時卻沒有引起應有的重視,其主要原因在于,他們賴以作出判斷的地球物理勘探數據,屬于機密數據,無法公之于眾,這使得他們的觀點缺乏關鍵證據的支持。 不過就在彭菲爾德和卡馬戈的發現被忽視的時候,另一條獨立的科學線索正在悄然浮現。 上世紀80年代初,加州大學伯克利分校的物理學家路易斯·阿爾瓦雷斯(Luis Alvarez)和他的兒子沃爾特·阿爾瓦雷斯(Walter Alvarez)以及他們的同事弗蘭克·阿薩羅(Frank Asaro)和海倫·米歇爾(Helen Michel)等人組成的研究團隊,在意大利、丹麥和新西蘭等全球多個地點的地層中,發現了一個奇怪的跡象。 (↑路易斯·阿爾瓦雷斯和沃爾特·阿爾瓦雷斯) 他們發現,在K-Pg界線(即地層中白堊紀和古近紀之間的界線)中,普遍存在著一層薄薄的粘土層,其中銥元素的含量異常之高,是地殼中正常含量的數百倍。 由于銥是一種在地球表面非常稀有的金屬,但在小行星這樣的小天體中卻相對富集,因此阿爾瓦雷斯團隊提出了一個大膽的假說:造成“白堊紀-古近紀滅絕事件”的“罪魁禍首”,應該是一顆巨大的小行星,而那層富含銥的粘土層,正是這顆小行星撞擊后散落在全球的遺跡。 這個“小行星撞擊說”提出之后,很快就在科學界引發了激烈的爭論,支持者和反對者吵得不可開交,而反對者最大的質疑就是:你說是小行星撞擊,那隕石坑在哪里?所以尋找這個隕石坑就成了“小行星撞擊說”支持者的頭等大事。 根據銥元素在全球的分布情況,科學家們推測出,小行星的撞擊點很可能位于中美洲附近,隨后開始在此范圍內搜尋與隕石坑有關的地質證據。 到了上世紀90年代初,亞利桑那大學的研究生艾倫·希爾德布蘭(Alan Hildebrand)終于在海地的一些K-Pg界線地層中,發現了極為重要的證據:大量的撞擊玻璃珠(由撞擊熔融的巖石飛濺到空中后迅速冷卻形成)和沖擊石英(在高壓下晶體結構發生特殊變形的石英,通常只有在隕石撞擊或核爆炸的瞬間才能產生)。 巧合的是,彭菲爾德偶然在報紙上看到了相關的研究,隨后他立刻聯系了希爾德布蘭,分享了自己當年那些未被重視的發現,同時還提供了一個重要的線索——當年墨西哥石油公司曾在相關區域鉆取了巖芯樣本,其中的一部分被保存了下來。 正是在這些巖芯樣本中,科學家們找到了決定性的證據:樣本中不僅含有大量的沖擊石英,還發現了撞擊熔融形成的角礫巖。通過同位素測年法,科學家們確定了這些巖石的形成年代恰好是6600萬年前,與全球K-Pg界線的年齡完美吻合。 至此,所有的證據鏈條都完整了,彭菲爾德和卡馬戈的猜想得到了證實,支持“小行星撞擊說”的科學家們也找到了自己想要的證據,由于該隕石坑的中心區域位于墨西哥尤卡坦半島的一個名為“??颂K魯伯”(Chicxulub)的沿海小鎮附近,因此它就被命名為“希克蘇魯伯隕石坑”。 在接下來的日子里,科學家們通過結合重力、磁力、地震波探測和科學鉆探等多種手段,完整構建出了“??颂K魯伯隕石坑”的規?!且粋€位于地下的多環結構,總體直徑約180公里,最深度可達20公里至30公里。 科學家甚至還模擬出了撞擊時的場景:那顆導致地球75%物種滅絕的小行星,以一個40度或60度的傾角,從東北方向撞向了當時還是一片淺海的尤卡坦半島,而在撞擊的瞬間,其釋放出的能量可以高達10^23至10^24焦耳。由于1克TNT當量對應的能量是4184焦耳,因此一般認為,其威力大約是廣島原子彈的50億倍(100萬億噸TNT當量)。 值得一提的是,“白堊紀-古近紀滅絕事件”終結了地球上的恐龍時代,而沒有了恐龍的壓制之后,哺乳動物迎來了爆發式的發展,僅僅兩千多萬年,就演化出了絕大多數現代哺乳動物所屬的目,而其中有一支靈長目動物更是一騎絕塵,最終演化成了當今地球的霸主——我們人類。 所以從這個角度看,我們或許還真得“感謝”那顆小行星,畢竟如果沒有它,恐龍時代可能就不會終結,如此一來,人類大概就沒有“登場”的機會了…… |
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