地球物理学家正在重返地球上最著名的宇宙靶心。大约在4月7日，他们将从墨西哥尤卡坦海岸附近的钻井船上开始穿透直径200公里的希克苏鲁伯陨石坑，该陨石坑形成于6600万年前，当时一颗巨大的小行星撞击了地球。撞击的后果消灭了地球上的大部分生命，包括恐龙。
这次探险是首次直接探测希克苏鲁伯最引人注目的特征之一——它的“峰环”，即陨石坑底部升起的一圈山脉。科学家们尚未完全解释峰环是如何形成的，尽管它们在太阳系中大型撞击坑中很常见。
在希克苏鲁伯，研究人员将寻找证据来解释一颗直径14公里的小行星是如何冲出一个洞，将地表岩石向下推至约20-30公里深处的。岩石像液体一样流动，然后向天空反弹——达到高于原始地面水平10公里的高度——最终溅落下来形成峰环。
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自然新闻，2016年3月31日，doi:10.1038/nature.2016.19643
伦敦帝国学院的地球物理学家、该项目的联合首席科学家乔安娜·摩根说，所有这一切都发生在短短几分钟的毁灭性时间内。“这真是令人震惊。”
如果为期2个月的探险按计划进行，它将在海底岩石中钻探1500米。钻头将首先穿过构成墨西哥湾底部的碳酸盐岩（参见地图），并最终到达代表毁灭性撞击的破碎的“撞击角砾岩”。
至少有十几个其他钻孔和几个石油勘探井已经穿透了希克苏鲁伯位于陆地的部分。其中包括一个大型国际科学联盟在2001-02年在陨石坑边缘附近钻探的1511米长的岩芯。当与地震勘测相结合时，对现有岩芯的分析揭示了一个由嵌套的破碎岩石环组成的复杂画面，所有这些都是在地球生命非常糟糕的一天创造的。
内圈
最新的项目将是首次在希克苏鲁伯近海钻探，也是首次以其峰环为目标。“我们真的不知道这种材料会是什么样子，”墨西哥城墨西哥国立自治大学的地球物理学家海梅·乌鲁蒂亚-富库加乌奇说。“这可能是一个真正的惊喜。”
这个耗资1000万美元的项目主要由欧洲海洋研究钻探联盟资助，并有来自欧洲、墨西哥、美国和其他地方的研究人员参与。钻探地点的水域——距普罗格雷索港约30公里近海——太浅，无法容纳传统的海洋钻探船，因此该项目租用了LB Myrtle号，这艘“升降船”将放下三根巨大的柱子到海底，然后将自身顶起，形成一个临时的钻探平台。
希克苏鲁伯是地球上唯一一个既足够大又保存完好，仍然有峰环的撞击坑。德克萨斯州休斯顿月球与行星研究所的地质学家大卫·克林说，弄清楚岩石如何在岩芯中分层将有助于研究人员评估几种相互竞争的峰环形成模型。他和他的同事研究了月球陨石坑薛定谔内部的峰环，以预测希克苏鲁伯岩芯中可能存在哪些类型的岩石。
钻探人员将快速钻过顶部500米的沉积物，然后在深入时更仔细地收集岩芯样本。“在每个层面你都会有所收获，”德克萨斯大学奥斯汀分校的地球物理学家、探险队的另一位联合首席科学家肖恩·古利克说。在约600米处，岩芯将穿过来自古新世-始新世极热事件的岩石，当时大约5500万年前温度飙升，创造了一个温室世界。在650米处，岩芯应该会到达峰环。
原始软泥
关于峰环的最大问题或许是它的岩石来自哪里。如果环内的岩石颜色相对较浅，它们可能来自地壳最上层的5-10公里。颜色较深的岩石可能富含铁和镁等元素，可能来自更深处——可能在地下10-15公里处。确认峰环岩石的深度将有助于建模人员了解地壳在巨大撞击过程中如何破裂和流动。
岩芯还可以揭示撞击是否在摧毁生命的同时孕育了生命。当小行星撞碎地壳时，热量和水开始在破碎的岩石中流动。微生物可能在温暖、潮湿的栖息地中茁壮成长，因此微生物学家将测试岩芯中是否存在古代DNA和其他生命有机体的特征。“通过直接观察零地点，我们可以观察生命的恢复，”古利克说。
岩芯将从钻井平台运往德国不来梅，以便在今年晚些时候进行更详细的研究。乌鲁蒂亚-富库加乌奇希望一些最引人注目的样本最终能返回墨西哥，也许会回到梅里达郊外的尤卡坦科学技术园的新岩芯实验室。
本文经许可转载，并于首次发表于2016年3月31日。