鑽探進入導致恐龍在 6600 萬年前滅絕的小行星撞擊的中心地帶，揭示了其神秘山脈環的起源。
鑽芯穿透了墨西哥埋藏的希克蘇魯伯隕石坑中的一個山脈環，被稱為峰環。只有最大的撞擊才足以形成峰環。瞭解在 200 公里寬的希克蘇魯伯隕石坑中這些山脈是如何形成的，可能有助於揭示宇宙碰撞如何塑造了其他天體，例如月球和金星。
這項工作還表明，儘管這次撞擊導致了恐龍滅絕，但它可能創造了一個其他生命可以繁榮的環境。宇宙撞擊粉碎了岩石，為微生物的遷入開闢了空間和溫暖的棲息地。
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“我們獲得的巖芯比我們合理想象的還要好，”得克薩斯州休斯頓市月球與行星研究所的地質學家大衛·克林說。“這絕對是非凡的。”他和他的同事在 11 月 18 日的《科學》雜誌上描述了這些發現。
向下鑽探
經過十年的規劃，該專案於四月和五月在墨西哥普羅格雷索海岸外的海底 1335 米處進行了鑽探。鑽探人員在 618 米的深度處遇到了第一個峰環岩石，在 748 米處遇到了粉紅色花崗岩。
地質學家知道，花崗岩一定來自地殼深處——可能在地下 8-10 公里處——因為它含有大的晶體。這些晶體的大小表明它們是由深部熔融岩石的緩慢冷卻形成的；相比之下，淺層深度處的快速冷卻往往會形成小晶體。在鑽芯中相對較高的位置發現花崗岩意味著一定有什麼東西把它抬起來，然後把它扔到其他岩石之上。
這排除了關於隕石坑如何形成的一種觀點，即粉碎的岩石大部分保持原位，就像碗裡的熱湯一樣。相反，巖芯證實了宇宙撞擊的“動態坍塌”模型，即小行星在地殼中打出一個深洞，導致岩石像液體一樣流動並向上噴射。然後，岩石落回地球，飛濺形成峰環。
“我們觀察到的山脈環是由深層物質隆起並倒置形成的，”得克薩斯大學奧斯汀分校的地球物理學家肖恩·古利克說。古利克與倫敦帝國理工學院的地球物理學家喬安娜·摩根共同領導了希克蘇魯伯考察隊。
自由空間
克林說，瞭解希克蘇魯伯是透過動態坍塌形成的，為探索其他世界開闢了新途徑。上個月，他和他的同事表明，像希克蘇魯伯一樣，月球 320 公里寬的薛定諤隕石坑的峰環也是由地殼深處的物質構成的。這意味著機器人或宇航員可以訪問薛定諤隕石坑，以採集月球內部的樣本。
希克蘇魯伯是地球上峰環隕石坑的唯一良好例子。美國國家航空航天局戈達德太空飛行中心位於馬里蘭州格林貝爾特的行星科學家大衛·貝克說，研究其他世界撞擊盆地中的峰環可以證實動態坍塌模型是否在不同的環境中成立。貝克曾發表過關於峰環形成的文章。
希克蘇魯伯巖芯還解釋了一個長期存在的地球物理學謎團——為什麼地震波在峰環岩石中傳播得如此緩慢。答案是，撞擊使花崗岩破碎得非常厲害，以至於它變得比典型的花崗岩密度小得多，從而減緩了波的傳播速度。
較低的密度也意味著岩石更具孔隙性，為微生物在內部移動提供了空間。在希克蘇魯伯撞擊的滅菌熱量消散後，生物體可能利用了殘留的溫暖。“不知何故，生命找到了進入這些高孔隙度目標的方式，並利用了創造的棲息地，”古利克說。一個地下生物圈可能在數百萬年的時間裡進化出來，依靠化學能和溫暖而無需陽光生存。
專案科學家在希克蘇魯伯巖芯中發現了細胞和微生物 DNA，但將細節保留在未來的出版物中。
本文經許可轉載，並於2016 年 11 月 17 日首次發表。