地球物理學家正在重返地球上最著名的宇宙靶心。大約在4月7日，他們將從墨西哥尤卡坦海岸附近的鑽井船上開始穿透直徑200公里的希克蘇魯伯隕石坑，該隕石坑形成於6600萬年前，當時一顆巨大的小行星撞擊了地球。撞擊的後果消滅了地球上的大部分生命，包括恐龍。
這次探險是首次直接探測希克蘇魯伯最引人注目的特徵之一——它的“峰環”，即隕石坑底部升起的一圈山脈。科學家們尚未完全解釋峰環是如何形成的，儘管它們在太陽系中大型撞擊坑中很常見。
在希克蘇魯伯，研究人員將尋找證據來解釋一顆直徑14公里的小行星是如何衝出一個洞，將地表岩石向下推至約20-30公里深處的。岩石像液體一樣流動，然後向天空反彈——達到高於原始地面水平10公里的高度——最終濺落下來形成峰環。
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自然新聞，2016年3月31日，doi:10.1038/nature.2016.19643
倫敦帝國學院的地球物理學家、該專案的聯合首席科學家喬安娜·摩根說，所有這一切都發生在短短幾分鐘的毀滅性時間內。“這真是令人震驚。”
如果為期2個月的探險按計劃進行，它將在海底岩石中鑽探1500米。鑽頭將首先穿過構成墨西哥灣底部的碳酸鹽巖（參見地圖），並最終到達代表毀滅性撞擊的破碎的“撞擊角礫岩”。
至少有十幾個其他鑽孔和幾個石油勘探井已經穿透了希克蘇魯伯位於陸地的部分。其中包括一個大型國際科學聯盟在2001-02年在隕石坑邊緣附近鑽探的1511米長的巖芯。當與地震勘測相結合時，對現有巖芯的分析揭示了一個由巢狀的破碎岩石環組成的複雜畫面，所有這些都是在地球生命非常糟糕的一天創造的。
內圈
最新的專案將是首次在希克蘇魯伯近海鑽探，也是首次以其峰環為目標。“我們真的不知道這種材料會是什麼樣子，”墨西哥城墨西哥國立自治大學的地球物理學家海梅·烏魯蒂亞-富庫加烏奇說。“這可能是一個真正的驚喜。”
這個耗資1000萬美元的專案主要由歐洲海洋研究鑽探聯盟資助，並有來自歐洲、墨西哥、美國和其他地方的研究人員參與。鑽探地點的水域——距普羅格雷索港約30公里近海——太淺，無法容納傳統的海洋鑽探船，因此該專案租用了LB Myrtle號，這艘“升降船”將放下三根巨大的柱子到海底，然後將自身頂起，形成一個臨時的鑽探平臺。
希克蘇魯伯是地球上唯一一個既足夠大又儲存完好，仍然有峰環的撞擊坑。德克薩斯州休斯頓月球與行星研究所的地質學家大衛·克林說，弄清楚岩石如何在巖芯中分層將有助於研究人員評估幾種相互競爭的峰環形成模型。他和他的同事研究了月球隕石坑薛定諤內部的峰環，以預測希克蘇魯伯巖芯中可能存在哪些型別的岩石。
鑽探人員將快速鑽過頂部500米的沉積物，然後在深入時更仔細地收集巖芯樣本。“在每個層面你都會有所收穫，”德克薩斯大學奧斯汀分校的地球物理學家、探險隊的另一位聯合首席科學家肖恩·古利克說。在約600米處，巖芯將穿過來自古新世-始新世極熱事件的岩石，當時大約5500萬年前溫度飆升，創造了一個溫室世界。在650米處，巖芯應該會到達峰環。
原始軟泥
關於峰環的最大問題或許是它的岩石來自哪裡。如果環內的岩石顏色相對較淺，它們可能來自地殼最上層的5-10公里。顏色較深的岩石可能富含鐵和鎂等元素，可能來自更深處——可能在地下10-15公里處。確認峰環岩石的深度將有助於建模人員瞭解地殼在巨大撞擊過程中如何破裂和流動。
巖芯還可以揭示撞擊是否在摧毀生命的同時孕育了生命。當小行星撞碎地殼時，熱量和水開始在破碎的岩石中流動。微生物可能在溫暖、潮溼的棲息地中茁壯成長，因此微生物學家將測試巖芯中是否存在古代DNA和其他生命有機體的特徵。“透過直接觀察零地點，我們可以觀察生命的恢復，”古利克說。
巖芯將從鑽井平臺運往德國不來梅，以便在今年晚些時候進行更詳細的研究。烏魯蒂亞-富庫加烏奇希望一些最引人注目的樣本最終能返回墨西哥，也許會回到梅里達郊外的尤卡坦科學技術園的新巖芯實驗室。
本文經許可轉載，並於首次發表於2016年3月31日。