恐龍是如何滅絕的?科學家們長期以來一直在爭論,是6600萬年前撞擊地球的小行星,還是當時強烈的火山爆發浪潮導致了恐龍滅絕。
今天發表在《科學》雜誌上的兩篇論文指出,真正的答案是——兩者兼而有之,這是一場災難性的巧合。但兩組研究人員在一個關鍵問題上存在分歧:來自太空的撞擊是先發生,並加速了火山爆發,使其成為改變氣候、殺死恐龍的狂潮,還是兩者是毫不相關的災難,只是對曾經在我們星球上漫步,如今仍然在我們腦海中踐踏的野獸來說,時機非常糟糕。
在小行星擁護者和火山助推者之間進行了數十年的爭論之後,2015年,一些科學家提出兩者可能都是正確的,因為在墨西哥的小行星撞擊——以希克蘇魯伯隕石坑為標誌——可能產生了地震波,如此劇烈地搖晃了地球,以至於加速了印度正在進行的火山活動。在德干地盾地區,岩漿爆發成遮天蔽日的火山爆發,使氣候變冷,然後它們釋放的二氧化碳會使氣候變暖——這種劇烈的變化很少有生物能夠倖存。這個觀點認為,火山爆發和撞擊共同作用,可能消滅了恐龍,以及白堊紀末期大規模滅絕事件中近70%的物種。
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今天發表的論文揭示了火山爆發的熔岩流和在其他岩石中小行星撞擊痕跡的最新精確年代,原本應該加強這種觀點。但是,這些年代資料——一組來自加州大學伯克利分校的科學家,另一組來自普林斯頓大學的團隊——來自不同的岩石年代測定方法,並且它們存在分歧。伯克利團隊由考特尼·斯普林(Courtney Sprain,一位目前在利物浦大學的地質年代學家)領導,他們使用了一種名為氬-氬年代測定法的方法,對來自印度靠近白堊紀末期發生的熔岩流的樣本進行了測定,並將它們與從其他岩石中提取的小行星撞擊年代進行了比較。他們能夠將小行星撞擊的日期確定為6605.2萬年前,誤差在8000年左右,並確定熔岩年代就在那之後不久。這一序列使他們確信,撞擊後確實促進了火山爆發,驗證了小行星導致火山爆發的觀點。
但是,普林斯頓大學團隊由地質年代學家布萊爾·舍恩(Blair Schoene)領導,他們使用了另一種名為鈾-鉛年代測定法的方法,得出了相反的結論。這兩種技術都同樣準確,但鈾-鉛方法可以識別出 更多細節。普林斯頓大學的科學家們用它來比較德干地盾熔岩流中的火山灰與在科羅拉多州發現的帶有小行星撞擊礦物特徵的岩石的年齡。研究人員發現,德干地盾爆發了四次巨大的脈衝,每次脈衝之間都有持續10萬年或更長時間的平靜期。但關鍵的發現是,撞擊日期落在地質時期的平靜時刻之一,而不是在任何脈衝之前。他們說,這種時機很難讓人認為撞擊先於火山爆發並導致了火山爆發。“德干地盾的爆發率與希克蘇魯伯撞擊之間極不可能存在關係,而這種巧合……是地球歷史上最引人注目的巧合之一,”他們寫道。
儘管兩隊在主要原因上存在分歧,但這些日期仍然足夠接近,足以讓兩隊都將火山爆發和小行星的結合歸咎於恐龍的滅絕。“德干火山活動可能使大規模滅絕變得更糟,並使生態系統更容易受到希克蘇魯伯撞擊帶來的突發性氣候變化的影響,”斯普林說。舍恩也同意,“撞擊和大規模滅絕脈衝之間存在巧合的證據非常有力。”
如果撞擊確實像伯克利的研究人員得出的結論那樣促進了火山爆發,那麼它們的同步效應將是災難性的,並且很難在岩石記錄中區分開來。如果撞擊發生在火山爆發脈衝之間,正如普林斯頓大學團隊發現的那樣,那麼反覆發生的極端環境變化將是毀滅性的,但主要的滅絕事件是由撞擊引起的。因此,儘管目前試圖單獨找出恐龍殺手的嘗試可能失敗了,但它們確實指向了一個罪魁禍首的陰謀。
