关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保未来能够继续产出关于塑造我们当今世界的发现和想法的有影响力的报道。
虽然任何迷恋霸王龙的孩子都会告诉你,是一颗巨大的小行星将恐龙从地球上抹去,但科学家们一直将这种撞击理论视为一种假设,需要根据从全球各地收集的进一步证据进行修正。其他可能的起因,例如火山活动和较小的多次小行星撞击,实际上从未消失,多年来,研究人员提出了重要的观点,这些观点与大约6550万年前在尤卡坦半岛附近发生的改变历史的天体撞击并不完全吻合。
由41位研究人员组成的小组仔细研究了证据,并根据30年前由父子研究员路易斯·阿尔瓦雷斯和沃尔特·阿尔瓦雷斯领导的团队提出的原始假设,他们断定,确实是一颗巨大的小行星撞击了地球,在墨西哥湾沿岸形成了希克苏鲁伯陨石坑,从而导致地球上许多物种灭绝,包括非鸟类恐龙。
据丹佛自然科学博物馆研究与馆藏部的柯克·约翰逊(也是该论文的合著者)称,这项于3月4日在《科学》杂志在线发表的综述评估了全局。这意味着要评估关于恐龙灭绝的其他理论。
火热的失败
研究人员驳斥了这样一种理论,即在白垩纪末期,印度西部德干地盾的火山活动可能产生了足够的硫和二氧化碳,从而引发了大规模的气候变化。他们指出,剧烈的火山活动发生的时间难以确定,而且很可能在灭绝事件发生前约40万年就开始了。事实上,正如约翰逊在3月3日与记者的电话会议上指出的那样,这些火山的排放物可能使地球略微变暖,实际上使许多动物的生活更加容易,并促进了更广泛地理区域内的多样化和扩散。
一些科学家指出,多层撞击残留物证明,在造成灭绝事件的过程中,不止一颗小行星参与其中。然而,这一理论似乎也不成立。约翰逊说,他们“没有发现多次撞击的证据”,而且发现这些不同地层的地点非常靠近希克苏鲁伯陨石坑本身,以至于这场混乱的事件很可能将这些地层搅动到沉积物中的不同位置。
关于撞击发生在灭绝事件发生前数十万年的说法,研究人员也认为站不住脚。约翰逊指出,在陨石坑顶部发现的白垩纪贝壳化石,很可能不是动物在撞击后仍然存在的迹象,而是它们被“冲进了坑里”。
全球零点
研究人员评估了来自全球约350个地点的报告,这些地点都有撞击的证据——无论是铱(一种在外星物体中更常见的元素)的尘埃,还是受冲击石英的碎片——并且可以追溯到希克苏鲁伯地点。在陨石坑附近的一些区域,地层厚达80米,这表明对地球上的生命来说,曾有一个灾难性的日子。
纽约市美国自然历史博物馆馆长尼尔·兰德曼(未参与此次审查)在谈到单次撞击理论时说:“这是对如此多生物群体灭绝的最佳解释。”
他在谈到自己对菊石的研究时指出:“我们已经检查了世界各地的地点,菊石是一种在白垩纪之后灭绝的有壳头足类动物。” 他说,从他和他的同事所做的工作来看,希克苏鲁伯小行星撞击的证据是最有力的。“我对这种解释感到非常满意。”
巨大打击
根据岩石碎片的大小和陨石坑的直径,研究人员估计这个摧毁恐龙的物体直径约为10公里。约翰逊指出,当它以每秒约20公里的速度撞击时,瞬间形成了一个宽约100公里、深25至30公里的陨石坑,“几乎刺穿了地壳”。约翰逊指出,最初撞击后形成的最终陨石坑直径约为180公里,深2公里,仍然接近大峡谷的深度。
撞击喷射出的岩石非常高,其中一些很可能被抛入轨道,而另一些则进入高层大气,在落回地面时重新加热。这种震动会引发大规模地震(有些超过11级)、海啸和山体滑坡。兰德曼说,在检查密苏里州东南部的菊石化石时,他发现了一个浅水地点,“立刻被一堆杂物覆盖了”。他说,“我认为我们看到的是海啸”,海啸可能从尤卡坦半岛撞击地点一直到达伊利诺伊州南部。
然而,也许最具破坏性的是,撞击会造成酸雨和黑暗,因为颗粒物阻挡了阳光,从而抑制了陆地和水生生态系统中的光合作用,有效地关闭了大部分食物链。在灭绝事件发生后,蕨类植物(通过孢子繁殖)迅速繁殖,而依赖碎屑的物种似乎得以生存。
兰德曼从他对菊石的研究中指出,即使对于最终在碰撞后灭绝的生物群(在化石记录中产生了所谓的K-T界线),小行星的撞击也并不意味着突然灭绝。“似乎有一些迹象表明,在事件发生后,有些生物存活了一段时间,”他说。在铱层之上发现的化石表明,菊石可能“在事件发生后存活了数十年甚至数百年”,这可能是因为“海洋领域的事物受到了一些更好的保护”,他解释道。
他说,尽管对于如此戏剧性的事件来说,这些估计可能显得粗略,但在过去几十年里,以年和月为分辨率揭示细节是“难以想象的”。他指出,“这是地质记录中研究得最好的时间间隔之一。” 所有这些关注都导致时间线变得越来越精细。
约翰逊承认,要确定6550万年前的单个事件是一项非常棘手的任务,但他表示:“这不是地质时间,而是瞬间时间。” 但是,从化学、地球化学和地质年代学的证据来看,他说,“希克苏鲁伯陨石坑确实是罪魁祸首。”