本文发表于《大众科学》的前博客网络，仅反映作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
导致大多数大型哺乳动物（也称为巨型动物群）灭绝的原因，这些动物曾漫步在更新世世界，至今仍极具争议且争论激烈。在从更新世到全新世的过渡时期，即 10,000 年前，有 35 种哺乳动物和 19 种鸟类属灭绝。在过去的几十年里，人们提出了许多不同的假设来解释这一事件，从人类过度猎杀到气候变化，而 2007 年大众媒体广泛宣传的一个想法则更为不寻常。
2007 年春季提出的地球物理研究表明，可能是一颗地外陨石在地球大气层中汽化，导致大约 13,000 年前北美巨型动物群和相关人类文化的灭绝。这个想法并非完全是新的，早在 1990 年，考古学家威廉·托平就在密歇根州的冰川沉积物中发现了球粒 - 据说是地外来源，即使他和核物理学家理查德·费尔斯通认为附近超新星是这些特征的起源。基于这一发现，费尔斯通后来发展出陨石假说作为另一种解释，他认为该假说不仅可以解释大型哺乳动物的灭绝，还可以解释在更新世末期和全新世初期观察到的新仙女木期波动。新仙女木期是一个 1,500 年（12,900-11,600 cal.B.P.）的长期降温事件，在欧洲尤其被冰川推进和植被转移所识别。新仙女木期是一个“怪异”事件 - 上次冰期末期独有的事件 - 在南极洲先前冰期的冰芯中没有记录到类似的事件。
图 1. 从格陵兰冰芯中恢复的气候同位素值显示，在 12,900 年至 11,600 年前之间存在一个明显的气候逆转阶段。这个名为新仙女木期的时期突然开始，但仍然知之甚少，更新世末期大西洋海洋洋流模式的变化是最被认为和最有可能引发这种突发性气候变化的因素（格陵兰冰芯年代学 2005，2006 年 3 月发布）。
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2009 年，“新仙女木期撞击假说”似乎得到了后续发现的进一步支持 - 各位作者的跨学科论文介绍了在北美洲大陆 50 多个地点和比利时一个地点的泥炭层中发现的各种沉积学特征，据推测这些特征与陨石撞击地球有关。
1 ) 一层独特的富碳粘土和粉砂以及“黑色垫子”（在湖泊环境中沉积的硅藻土），在北美洲 50 多个地点发现，9 个地点的日期样本显示年龄约为 13,000 年前。在其中一个案例中，该层覆盖了克洛维斯文化的文物和猛犸象的化石遗骸。作者认为，该层是植被燃烧的快速结果沉积的，并且这些沉积物覆盖并保存了下方的化石。
2 ) 在两个调查地点发现的奇异形态的烟尘，类似于在白垩纪-古近纪过渡期（与臭名昭著的希克苏鲁伯撞击有关）的沉积物中发现的颗粒。
3) 矿物含量增加，如褐帘石或独居石，富含铀和钍等元素，与富碳层下方的地层和化石放射性增加有关，据推测这些矿物来自地外。
4 ) 镍，尤其是铱的浓度增加，铱是地壳中罕见的元素，但在陨石中很常见。峰值可能表明一次巨大的撞击提供了足够的这种金属沉积在沉积物中。
5 ) 集中在薄层中的金属和碳微球，（图来自 FIRESTONE 等人，2007 年）被解释为撞击陨石和陨石和地壳的重结晶熔岩的遗骸。
6 ) 一种特殊的稀有碳变体，具有六方晶体结构 - 蓝丝黛石 - 和纳米金刚石，据说这两种矿物只能在撞击期间经历的极高压力下形成。
7 ) 另一种奇异的碳变体，巴克敏斯特富勒烯或“巴克球”，一种碳变体，据说只能在撞击期间经历的高温下产生。
8 ) 一些回收的更新世猛犸象和野牛骨骼 显示出被解释为爆炸直接影响的特征 - 骨骼上直径为 2 至 3 毫米的小孔，带有烧焦的光环，以及渗透到骨骼中的非常规同位素组成的富含铁和镍的磁性颗粒。
9 ) 为了解释最引人注目的证据 - 撞击坑 - 的缺失，有人认为陨石在劳伦泰德冰盖上方或之上爆炸，没有留下可见的痕迹。
10 ) 一项建议将陨石碎片的碎片场定位在美国东南海岸沿线的 卡罗莱纳海湾地区。卡罗莱纳海湾包括沿海平原上数千个圆形至椭圆形凹陷，其起源仍然未知（一些作者甚至认为与产卵鱼有关）。
新仙女木期撞击假说最引人入胜的结论：撞击释放的热量和冲击波导致北美巨型动物群的灭绝和克洛维斯文化的湮灭，可能通过两种方式，一种是直接杀死动物并点燃大规模火灾风暴，另一种是在稍后时刻部分融化劳伦泰德冰盖，当时它仍然覆盖着北美大陆的大部分地区。大量淡水释放到大西洋中，导致温暖的墨西哥湾暖流停滞或减速，使缓慢变暖的地球重新陷入 1,500 年的降温事件。
该假说在大众媒体中受到了积极和广泛的关注，但在 2007 年 5 月在美国地球物理联合会大会上正式展示期间，受到了地球科学家的褒贬不一的接待。
会议上提出的特定情景并非完全是新的，早在 2001 年就已发表，并在 2006 年甚至在费尔斯通的一本专著中发表 - 然而，其中一些含义值得商榷，例如北美冰川景观和五大湖是撞击的直接结果。
同样，仅关注 2007 年发表的研究，很快就出现了问题。例如，用于识别一些最引人注目的撞击证据（如纳米金刚石）的方法受到了质疑，因为分析结果也可以用其他更常见的地球材料来解释。
更重要的是 - 撞击假说只能解释美洲大陆在非常短的时间间隔内（可能在几十年或几个世纪内）发生的局部衰退和灭绝事件。然而，已确定的化石似乎不支持这种假说和许多其他灾变论假说提出的独特而突然的灭绝。在 UGAN 和 BYERS 于 2007 年发表的调查中，对欧洲和西伯利亚的 4,532 个考古遗址以及欧洲、西伯利亚和北美洲的 1,177 个已确定日期的大象和乳齿象遗骸进行了研究，结果年龄介于 45,000 年至 12,000 年之间。作者估计了单个物种种群的发展，并得出结论，在很长一段时间间隔内，个体数量经历了增加和减少的阶段。例如，长毛猛犸象在 16,000 年至 15,500 年前达到种群数量峰值，随后在 14,500 年至 13,500 年前缓慢下降，然而，孤立的种群甚至在历史时期也在岛屿和亚洲北部地区幸存下来。
除了这些普遍的批评之外，在 2011 年，PINTER 等人发表的一篇论文明确关注了 2007 年和随后几年提出的单一证据，并得出结论，大多数说法无法重现，而少数重现的证据与陨石撞击没有明确的联系
1 ) 富含有机物的沉积物不一定是野火的产物；常见的沉积环境（如沼泽）也会产生具有煤化植物残骸的厚层。HAYNES 2007 年对“黑色垫子”的检查也表明，该层是由沉积环境的变化引起的，这是气候从潮湿条件变为干燥条件的结果。
一些提出的与撞击相关的深色层，据推测富含有机物，甚至被证明其颜色不是由有机残骸而是由矿物质造成的。今天没有任何明确的证据表明这些层与任何野火或撞击有关。
2 ) 烟尘仅在两个地点报告，作为证据，如此罕见的发现并不令人信服；此外，烟尘并非仅与火灾风暴有关，而只是与野火有关，而野火并非仅与撞击有关。
3 ) 在其他撞击或假定的撞击沉积物中，放射性峰值或放射性矿物的存在是未知的，也没有物理学解释为什么撞击后放射性会增加，然而，成岩作用过程可以将特定矿物质集中在单层中 - 因此，假定的证据不支持撞击说法。
4 ) 铱浓度不是在块状沉积物中测量的，而是在被认为是撞击来源的单个碎片或球粒上测量的 - 这可能会证伪地层柱中明显的峰值，因为碎片可能会因沉积学过程而变得不均匀分布。除了可能的方法学错误外，还存在相互矛盾的结果 - 在一些研究地点，假定的新仙女木期间隔中的铱浓度出奇地低 - 这可能表明明显的浓度异常归因于沉积物的成岩蚀变，并且铱浓度更可能是陆地来源。然而，最大的问题是，随后的研究未能重现新仙女木期撞击支持者提出的单一铱峰值。
5 ) 一些地外碳球粒被证明是真菌孢子或节肢动物的粪化石。随后的研究未能重现在单层中球粒的峰值或浓度，但颗粒被证明在地层柱中均匀分布，这更可能是由地质时期发生的行星际空间的常见背景沉积所解释的。
6 ) 进一步和更详细的研究表明，假定的纳米金刚石是无定形至多晶碳聚集体，这是在常见的野火中产生的，在研究的沉积物中，特殊碳变体蓝丝黛石的存在无法得到明确证实。
7 ) 巴克球的存在受到了质疑，因为在原始研究中已经存在方法学问题，后来的调查也未能重现结果。尽管富勒烯的存在可疑，但众所周知，少量的这种碳变体可以通过常见的野火产生，因此即使发现了巴克球，这些也不是撞击的明确证据。
8 ) 一些带有假定的小行星碎片的骨骼被证明比先前指定的撞击日期早近 20,000 年。在首次提出主张后，骨骼中的碎片没有重新分析，人们对提出的起源产生了怀疑。
这种微小而脆弱的颗粒似乎也不太可能穿透地球大气层并仍然撞击像骨骼这样坚硬的材料。另一种可能是，发现的颗粒更可能是成岩铁浓度。
10 ) 卡罗莱纳海湾作为碎片场的解释没有任何该地区存在地外物质的证据支持；此外，相对年代测定工作表明，这些凹陷可能在很长一段时间间隔内形成。因此，如果这些特征仍然神秘，那么撞击起源似乎是最不可能的起源原因。
即使是撞击支持者获得的放射性碳年龄也显示出该地层年龄的显着波动，范围从 6,500 年到 700 年前不等。作者认为，“撞击物体是由最近的近地超新星喷射出来的，在这种情况下，碳[被]富集”，从而改变了沉积物的放射性碳年龄。意识到这些说法的不可信性和问题，卡罗莱纳海湾在很大程度上被拒绝作为证据，即使是大多数撞击支持者也是如此。
新仙女木期撞击假说主要被非地球科学相关研究人员和尤其是大众媒体所采纳，他们为该情景制作了各种电视节目 - 即使声明其中一些结果是初步的。地质学界仍在审查该假说 - 例如在伯尔尼举行的实际版本的 INQUA 会议期间。然而，新仙女木期撞击假说的大多数拟议证据迄今为止似乎都无法被其他团队重现，并且在有证据的情况下，可以进行陆地、非撞击相关的解释。
除了 2007 年媒体对该情景的耸人听闻的介绍外，重要的是要记住，每个新假说都必须经过讨论，并且证据必须经过其他科学家的检验 - 这个阶段对于公众来说可能不是那么壮观，但同样重要。
参考书目
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