關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保未來能夠繼續產出關於塑造我們當今世界的發現和想法的有影響力的報道。
雖然任何迷戀霸王龍的孩子都會告訴你,是一顆巨大的小行星將恐龍從地球上抹去,但科學家們一直將這種撞擊理論視為一種假設,需要根據從全球各地收集的進一步證據進行修正。其他可能的起因,例如火山活動和較小的多次小行星撞擊,實際上從未消失,多年來,研究人員提出了重要的觀點,這些觀點與大約6550萬年前在尤卡坦半島附近發生的改變歷史的天體撞擊並不完全吻合。
由41位研究人員組成的小組仔細研究了證據,並根據30年前由父子研究員路易斯·阿爾瓦雷斯和沃爾特·阿爾瓦雷斯領導的團隊提出的原始假設,他們斷定,確實是一顆巨大的小行星撞擊了地球,在墨西哥灣沿岸形成了希克蘇魯伯隕石坑,從而導致地球上許多物種滅絕,包括非鳥類恐龍。
據丹佛自然科學博物館研究與館藏部的柯克·約翰遜(也是該論文的合著者)稱,這項於3月4日在《科學》雜誌線上發表的綜述評估了全域性。這意味著要評估關於恐龍滅絕的其他理論。
火熱的失敗
研究人員駁斥了這樣一種理論,即在白堊紀末期,印度西部德干地盾的火山活動可能產生了足夠的硫和二氧化碳,從而引發了大規模的氣候變化。他們指出,劇烈的火山活動發生的時間難以確定,而且很可能在滅絕事件發生前約40萬年就開始了。事實上,正如約翰遜在3月3日與記者的電話會議上指出的那樣,這些火山的排放物可能使地球略微變暖,實際上使許多動物的生活更加容易,並促進了更廣泛地理區域內的多樣化和擴散。
一些科學家指出,多層撞擊殘留物證明,在造成滅絕事件的過程中,不止一顆小行星參與其中。然而,這一理論似乎也不成立。約翰遜說,他們“沒有發現多次撞擊的證據”,而且發現這些不同地層的地點非常靠近希克蘇魯伯隕石坑本身,以至於這場混亂的事件很可能將這些地層攪動到沉積物中的不同位置。
關於撞擊發生在滅絕事件發生前數十萬年的說法,研究人員也認為站不住腳。約翰遜指出,在隕石坑頂部發現的白堊紀貝殼化石,很可能不是動物在撞擊後仍然存在的跡象,而是它們被“衝進了坑裡”。
全球零點
研究人員評估了來自全球約350個地點的報告,這些地點都有撞擊的證據——無論是銥(一種在外星物體中更常見的元素)的塵埃,還是受衝擊石英的碎片——並且可以追溯到希克蘇魯伯地點。在隕石坑附近的一些區域,地層厚達80米,這表明對地球上的生命來說,曾有一個災難性的日子。
紐約市美國自然歷史博物館館長尼爾·蘭德曼(未參與此次審查)在談到單次撞擊理論時說:“這是對如此多生物群體滅絕的最佳解釋。”
他在談到自己對菊石的研究時指出:“我們已經檢查了世界各地的地點,菊石是一種在白堊紀之後滅絕的有殼頭足類動物。” 他說,從他和他的同事所做的工作來看,希克蘇魯伯小行星撞擊的證據是最有力的。“我對這種解釋感到非常滿意。”
巨大打擊
根據岩石碎片的大小和隕石坑的直徑,研究人員估計這個摧毀恐龍的物體直徑約為10公里。約翰遜指出,當它以每秒約20公里的速度撞擊時,瞬間形成了一個寬約100公里、深25至30公里的隕石坑,“幾乎刺穿了地殼”。約翰遜指出,最初撞擊後形成的最終隕石坑直徑約為180公里,深2公里,仍然接近大峽谷的深度。
撞擊噴射出的岩石非常高,其中一些很可能被拋入軌道,而另一些則進入高層大氣,在落回地面時重新加熱。這種震動會引發大規模地震(有些超過11級)、海嘯和山體滑坡。蘭德曼說,在檢查密蘇里州東南部的菊石化石時,他發現了一個淺水地點,“立刻被一堆雜物覆蓋了”。他說,“我認為我們看到的是海嘯”,海嘯可能從尤卡坦半島撞擊地點一直到達伊利諾伊州南部。
然而,也許最具破壞性的是,撞擊會造成酸雨和黑暗,因為顆粒物阻擋了陽光,從而抑制了陸地和水生生態系統中的光合作用,有效地關閉了大部分食物鏈。在滅絕事件發生後,蕨類植物(透過孢子繁殖)迅速繁殖,而依賴碎屑的物種似乎得以生存。
蘭德曼從他對菊石的研究中指出,即使對於最終在碰撞後滅絕的生物群(在化石記錄中產生了所謂的K-T界線),小行星的撞擊也並不意味著突然滅絕。“似乎有一些跡象表明,在事件發生後,有些生物存活了一段時間,”他說。在銥層之上發現的化石表明,菊石可能“在事件發生後存活了數十年甚至數百年”,這可能是因為“海洋領域的事物受到了一些更好的保護”,他解釋道。
他說,儘管對於如此戲劇性的事件來說,這些估計可能顯得粗略,但在過去幾十年裡,以年和月為解析度揭示細節是“難以想象的”。他指出,“這是地質記錄中研究得最好的時間間隔之一。” 所有這些關注都導致時間線變得越來越精細。
約翰遜承認,要確定6550萬年前的單個事件是一項非常棘手的任務,但他表示:“這不是地質時間,而是瞬間時間。” 但是,從化學、地球化學和地質年代學的證據來看,他說,“希克蘇魯伯隕石坑確實是罪魁禍首。”