小行星轰击地球会在一千万年内导致大规模灭绝吗?

鉴于有证据表明小行星引发了恐龙灭绝,那么询问小行星雨是否可能是定期灭绝事件的罪魁祸首是有道理的

以下文章经许可转载自对话,这是一个报道最新研究的在线出版物。

科学家们花费数十年时间争论小行星和彗星是否以有规律的间隔撞击地球。与此同时,一些研究已经发现证据表明,地球上的大规模灭绝事件——例如 6600 万年前消灭恐龙的那次——每 2600 万到 3000 万年重复发生一次。鉴于有充分证据表明小行星引发了恐龙灭绝,那么询问小行星雨是否可能是定期灭绝事件的罪魁祸首是有道理的。


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这个问题非常重要——如果我们能够证明情况确实如此,那么我们或许能够预测甚至阻止小行星在未来造成大规模灭绝。我们试图找出答案。

今天,地球上大约有 190 个小行星和彗星撞击坑。它们的大小从仅几米到超过 100 公里不等。它们的形成时间从几年前到 20 多亿年前不等。只有少数几个,比如著名的亚利桑那州的“流星坑”,对外行人来说是可见的,但科学家们已经学会识别撞击坑,即使它们被湖泊、海洋或厚厚的沉积层覆盖。

但是,这些陨石坑是定期小行星碰撞的结果吗?如果是这样,为什么?已经有很多建议,但最突出的是,一些科学家提出太阳有一颗伴星(称为“涅墨西斯星”),它在非常宽阔的轨道上运行,每 2600 万到 3000 万年接近太阳系一次,从而引发彗星雨。

涅墨西斯星将是一颗红/棕矮星——一种暗淡类型的恒星——在大约 1.5 光年的距离绕太阳运行。这并非不可能,因为大多数恒星实际上属于拥有不止一颗恒星的系统。然而,尽管几十年来一直在寻找它,但天文学家未能观察到它,并且认为他们现在可以排除它的存在。

难以确定年代

然而,周期性撞击的观点仍然存在。还有其他建议。一种观点是基于对太阳绕银河系运行时略微上下移动的观察,大约每 3000 万年左右穿过银河盘一次。有些人认为这可能以某种方式引发彗星雨。

但是,是否有任何证据表明小行星撞击以有规律的间隔发生?到目前为止,大多数研究都未能证明这一点。但这并不意味着情况并非如此——统计数据很难弄对。涉及很多变量:陨石坑会随着年龄的增长而消失,有些陨石坑从未被发现,因为它们位于海底。某些时期的岩石比其他时期的岩石更容易找到。而且确定陨石坑的年龄也很困难。

最近的一项研究声称发现了周期性的证据。然而,它使用的陨石坑年龄数据包括许多年龄知之甚少,甚至不正确和过时的陨石坑。科学家们不断改进用于确定年龄的方法——基于放射性衰变或观察已知年龄的微观化石。因此,今天,与例如 10 年或 20 年前的初步分析相比,撞击事件的年龄可以得到显着改进。

另一个问题涉及年龄几乎相同且年龄不确定性完全相同的撞击:称为“聚集年龄”。例如,一个撞击坑的年龄可能是 6550 万 ± 50 万年,而另一个撞击坑的年龄可能是 6610 万 ± 50 万年。在这种情况下,两个陨石坑的真实年龄可能都是 6580 万年。在某些情况下,这些陨石坑是由伴有小卫星的小行星撞击或在地球大气层中解体的小行星造成的。

它们产生的双重撞击坑可能会让人觉得它们是在小行星撞击很多的时期撞击的,而实际上这些陨石坑是在同一事件中形成的。在某些情况下,聚集的撞击坑间隔太远,无法解释为双重撞击。那么我们该如何解释它们呢?火星和木星之间小行星带中小行星的偶尔碰撞可能会引发短暂的“阵雨”小行星撞击地球。只需几次这样的阵雨就足以导致周期性的错误印象。

全新方法

与之前的研究相比,我们将统计分析限制在过去 2.6 亿年中年龄非常明确的 22 个撞击坑。事实上,这些陨石坑的年龄不确定性都小于 0.8%。我们还考虑了年龄聚集的撞击事件。

我们最近发表在《英国皇家天文学会月刊》上的文章表明,就我们目前的知识而言,小行星撞击并非定期发生——它们似乎是随机发生的。

当然,我们不能确定不存在任何周期性。但好消息是,随着更多撞击坑被确定了可靠的年龄,我们所做的统计分析可以一遍又一遍地重复进行——如果存在这样的模式,它应该会在某个时候变得可见。

这意味着目前无法预测何时大型小行星碰撞可能再次威胁地球上的生命。但当涉及到面对世界末日时,也许不知道也并非那么糟糕

本文最初发表在对话。阅读原文

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