钻探进入导致恐龙在 6600 万年前灭绝的小行星撞击的中心地带，揭示了其神秘山脉环的起源。
钻芯穿透了墨西哥埋藏的希克苏鲁伯陨石坑中的一个山脉环，被称为峰环。只有最大的撞击才足以形成峰环。了解在 200 公里宽的希克苏鲁伯陨石坑中这些山脉是如何形成的，可能有助于揭示宇宙碰撞如何塑造了其他天体，例如月球和金星。
这项工作还表明，尽管这次撞击导致了恐龙灭绝，但它可能创造了一个其他生命可以繁荣的环境。宇宙撞击粉碎了岩石，为微生物的迁入开辟了空间和温暖的栖息地。
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“我们获得的岩芯比我们合理想象的还要好，”得克萨斯州休斯顿市月球与行星研究所的地质学家大卫·克林说。“这绝对是非凡的。”他和他的同事在 11 月 18 日的《科学》杂志上描述了这些发现。
向下钻探
经过十年的规划，该项目于四月和五月在墨西哥普罗格雷索海岸外的海底 1335 米处进行了钻探。钻探人员在 618 米的深度处遇到了第一个峰环岩石，在 748 米处遇到了粉红色花岗岩。
地质学家知道，花岗岩一定来自地壳深处——可能在地下 8-10 公里处——因为它含有大的晶体。这些晶体的大小表明它们是由深部熔融岩石的缓慢冷却形成的；相比之下，浅层深度处的快速冷却往往会形成小晶体。在钻芯中相对较高的位置发现花岗岩意味着一定有什么东西把它抬起来，然后把它扔到其他岩石之上。
这排除了关于陨石坑如何形成的一种观点，即粉碎的岩石大部分保持原位，就像碗里的热汤一样。相反，岩芯证实了宇宙撞击的“动态坍塌”模型，即小行星在地壳中打出一个深洞，导致岩石像液体一样流动并向上喷射。然后，岩石落回地球，飞溅形成峰环。
“我们观察到的山脉环是由深层物质隆起并倒置形成的，”得克萨斯大学奥斯汀分校的地球物理学家肖恩·古利克说。古利克与伦敦帝国理工学院的地球物理学家乔安娜·摩根共同领导了希克苏鲁伯考察队。
自由空间
克林说，了解希克苏鲁伯是通过动态坍塌形成的，为探索其他世界开辟了新途径。上个月，他和他的同事表明，像希克苏鲁伯一样，月球 320 公里宽的薛定谔陨石坑的峰环也是由地壳深处的物质构成的。这意味着机器人或宇航员可以访问薛定谔陨石坑，以采集月球内部的样本。
希克苏鲁伯是地球上峰环陨石坑的唯一良好例子。美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心位于马里兰州格林贝尔特的行星科学家大卫·贝克说，研究其他世界撞击盆地中的峰环可以证实动态坍塌模型是否在不同的环境中成立。贝克曾发表过关于峰环形成的文章。
希克苏鲁伯岩芯还解释了一个长期存在的地球物理学谜团——为什么地震波在峰环岩石中传播得如此缓慢。答案是，撞击使花岗岩破碎得非常厉害，以至于它变得比典型的花岗岩密度小得多，从而减缓了波的传播速度。
较低的密度也意味着岩石更具孔隙性，为微生物在内部移动提供了空间。在希克苏鲁伯撞击的灭菌热量消散后，生物体可能利用了残留的温暖。“不知何故，生命找到了进入这些高孔隙度目标的方式，并利用了创造的栖息地，”古利克说。一个地下生物圈可能在数百万年的时间里进化出来，依靠化学能和温暖而无需阳光生存。
项目科学家在希克苏鲁伯岩芯中发现了细胞和微生物 DNA，但将细节保留在未来的出版物中。
本文经许可转载，并于2016 年 11 月 17 日首次发表。