本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
“它並非來自地球，而是偉大外部世界的一部分；因此被賦予了外部世界的屬性，並服從於外部世界的法則。”
“太空來客”，H.P.洛夫克拉夫特 (1927)
在11月8日夜間至11月9日，一顆直徑400米的小行星，名為2005 YU55，將近距離飛掠（並錯過）地球。這一罕見事件是簡要討論小行星，特別是隕石，在地球地質學，尤其是在生命歷史中所扮演角色的良好契機。20世紀中葉的一項發現引發了一場至今尚未平息的爭議。
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，您將幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事的未來。
圖1. “白堊紀日記”，古比奧峽谷小旅館的留言簿。
直到50年前，白堊紀-古近紀 (C/Pg) 過渡期的一個顯著特徵似乎是地層記錄明顯不完整，該時期以導致恐龍“滅絕”的大滅絕事件而聞名。然而，在1960-1970年代，美國地質學家沃爾特·阿爾瓦雷斯在古比奧峽谷（也稱博塔奇奧內峽谷，位於義大利翁布里亞大區佩魯賈省的極東北部）中發現了一個均質且完整的分層石灰岩和泥灰岩層序，被稱為“紅色斯卡利亞”地層。
阿爾瓦雷斯試圖透過分析沉積物中發現的稀土元素（也稱為稀土金屬）的濃度來計算該地層的沉積速率。來自外太空的富含這些金屬的微隕石的持續降落會導致沉積物中稀土金屬的濃度保持恆定。因此，突然的變化可能表明沉積物的沉積速率也突然發生了變化。
正是在這項研究中，阿爾瓦雷斯發現了今天眾所周知的銥異常。起初，這種異常濃度的來源仍然不明朗——1980年，沃爾特·阿爾瓦雷斯和他的父親，諾貝爾物理學獎獲得者路易斯·W·阿爾瓦雷斯（1911-1988），提出了兩種可能的解釋：紅色斯卡利亞地層沉積速率非常緩慢，導致微隕石的表觀富集，或者是一個大型地外物質的撞擊。
但阿爾瓦雷斯無法提供進一步的證據來證實或證偽這兩種假設。
圖2. 紅色斯卡利亞地層中古白堊世（右）和古近紀（左）之間著名的過渡層；古比奧峽谷。
1981年，地質學家安東尼奧·卡馬戈-扎諾格拉和格倫·彭菲爾德在一次地球物理學會議上展示了他們對尤卡坦半島（墨西哥東南部）勘測期間30年前發現的一個地質謎團的研究。兩位研究人員對地震勘探揭示的一個圓形構造提出了新的解釋，該構造埋藏在300至1000米的沉積物之下，之前一直被認為是火山成因的。扎諾格拉和彭菲爾德認為，這個圓形構造是一個風化和埋藏的隕石坑，是由數百萬年前一顆大型隕石撞擊形成的。但他們的假設並未引起太多關注。
僅僅10年後，亞利桑那大學的一些研究人員開始研究這個隕石坑，並獲得了第一個絕對年齡——6500萬年。1993年的進一步研究表明，該構造實際上是一個直徑為180公里的撞擊坑。這個隕石坑以海灘小鎮奇克蘇魯布命名——意思是“惡魔之尾”。
與此同時，阿爾瓦雷斯繼續他對撞擊假說的研究，並注意到銥異常、奇克蘇魯布撞擊和白堊紀末期大滅絕的時間巧合。撞擊可以解釋觀察到的稀土元素異常，是一個重要的時間標記，並且似乎也是導致恐龍滅絕的主要罪魁禍首。因此，1995年，白堊紀和古近紀之間的界限被定義在埃爾凱夫（突尼西亞）地層剖面（GSSP），與銥峰值和撞擊後沉積的粘土層（也稱為C/Pg界線粘土）底部的有孔蟲大滅絕相一致。
今天，全球已知有350多個地點記錄了C/Pg過渡期。在半徑500公里範圍內，撞擊的碎片層非常厚；在隕石坑周圍，其厚度達到100至80米！在半徑500至1000公里範圍內，沉積物是典型的海嘯沉積物——含有碎片和小球體（熔融岩石隨後冷卻形成的小滴）的層，這些物質是由撞擊地點的海浪 transported。
隨著距離的增加，該層逐漸變薄，形成已知的富銥粘土層，覆蓋在含有小球體的層之上。在超過5000公里的距離上，撞擊表現為單一的紅色粘土層，該層仍然包含從隕石坑噴射出的物質痕跡（埃爾凱夫剖面的C/Pg界限就是在這個層的底部定義的）。
地質證據支援大型地外天體撞擊地球的假設，但奇克蘇魯布如何與中生代動物群的滅絕相關，則是另一個完全不同的問題。
根據最流行的說法，大滅絕主要是由撞擊的後果引起的：衝擊波和火風暴之後，緊隨其後的是從汽化岩石中釋放出大量氣體，這些氣體富含碳酸鹽和硫酸鹽。這些氣體與蒸汽反應形成酸雨，大氣中的塵埃阻擋了太陽輻射，導致“核冬天”。
物種的命運——生存或滅絕——取決於地點和物種所處的生態位，以及一些運氣，這些變化決定了物種的命運。
然而，這種說法的大部分是推測性的，儘管“末日隕石坑”在媒體上備受關注，但撞擊的生物效應以及生物和生態系統對這種事件的反應仍然是未知的，或者充其量是存在爭議的 (待續…)。
參考文獻
ALVAREZ, W., ALVAREZ, L.W., ASARO, F. & MICHELl, H.V. (1979): Anomalous iridium levels at the Cretaceous/Tertiary boundary at Gubbio, Italy: Negative results of tests for a supernova origin. In: Cretaceous-Tertiary Boundary Events Symposium; II. Proceedings (Eds W.K. Christensen and T. Birkelund), pp. 69. University of Copenhagen
ALVAREZ, L.W., ALVAREZ, W., ASARO, F. & MICHEL, H.V. (1980): Extraterrestrial cause for the Cretaceous-Tertiary extinction. Science 208: 1095-1108
ALVAREZ, W. (2009): The historical record in the Scaglia limestone at Gubbio: magnetic reversals and the Cretaceous-Tertiary mass extinction. Sedimentology 56: 137-148
BAKER, V.R. (1998): Catastrophism and uniformitarianism" logical roots and current relevance in geology. In: BLUNDELL, D. J. & SOTT, A. C. (eds.) Lvell: the Past is the Key to the Present. Geological Society, London, Special Publications, 143: 171-182
FRENCH, B.M. (2003): Traces of Catastrophes: A handbook of Shock-Metamorphic Effects in Terrestrial Meteorite Impact Structures. Lunar and planetary Institute
SCHULTE et al. (2010): The Chicxulub Asteroid Impact and Mass Extinction at the Cretaceous-Paleogene Boundary. Science 327(5970): 1214 - 1218