末日之角

当小行星撞击行星时,不仅仅是能量的问题

C. Scharf 2020年

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


今天,这个故事已广为人知,从教室到卡通片,随处可见:大约六千六百万年前,尤卡坦半岛遭遇了非常糟糕的一天。一个直径超过10公里的外星物体在地球穿过该点的同一时刻精确地与地球轨道相交。在瞬间,这个巨大的物体以巨大的冲击波推开大气层,并犁入地球表面。

它释放了难以言喻的能量(可能达到相当于一亿兆吨TNT炸药的爆炸能量),炸出了一个宽一百五十公里、深三十公里的陨石坑。它引发了有机物质的大规模燃烧。它引发了波及全球的海啸,包括到达当时的北美内陆海域。它还将汽化的岩石、尘埃和改变气候的气体泵入大气层,导致地球上75%的动植物物种灭绝(尽管一些科学家仍然指出,同期正在发生的大规模火山活动是罪魁祸首或促成因素)。

但是,像许多现象一样,细节至关重要。就希克苏鲁伯撞击和其他大型撞击而言,不仅仅是撞击物体的质量和速度——无论是小行星还是彗星。事实证明,撞击的方向或角度也至关重要。


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在 Collins 等人最近发表在《自然通讯》上的一项研究中,这个因素受到了新的审视。作者结合尤卡坦半岛撞击事件的 3D 计算机建模,以及关于陨石坑详细结构和构造(包括海洋科学钻探任务正在采集的深部岩芯样本)不断增加的数据集,构建了一个关于倾斜撞击的论点。

具体来说,他们认为撞击物从东北方向以与水平面呈 45 到 60 度的角度撞击。根据他们的模型,这也意味着,与相同质量的撞击物从近乎垂直或更浅的角度撞击相比,这种撞击可能释放出更多改变气候的气体。原因在于 6600 万年前尤卡坦地区地质的微妙之处,以及撞击的深度和强度。以 30 到 60 度之间的角度撞击,确实是将大量二氧化碳和硫磺喷射到环境中的“最坏情况”——系数为 2 到 10 倍。

这有点像雪上加霜。尤卡坦半岛那糟糕的一天因为撞击角度而变得更加不幸。这也表明,要判断小行星撞击对地球历史和生物圈的影响,需要更加谨慎地确定细节。这包括我们未来可能发生的任何撞击。

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