灭绝恐龙的小行星在撞击地球时发生了什么?

36氪的朋友们·2021-10-19
“唯一会造成大规模灭绝事件的方式就是用某个东西搅乱整个地球,这里有直接的证据可以证明这一点。”

据国外媒体报道,希克苏鲁伯陨石坑隐藏在墨西哥湾的水面之下,平均直径约180公里。6600万年前,一颗小行星撞向地球,在墨西哥尤卡坦半岛留下了这个椭圆形的大型遗迹——地球表面最大的撞击地形。据估计,这场灾难性事件在全世界所有已知的爆炸事件中规模排名第一,相当于10^14 TNT当量。

该事件造成的最严重结果,便是地球生命的第五次大灭绝:大约80%的动物物种灭绝,其中就包括非鸟恐龙。哺乳动物与恐龙的直系后代鸟类则存活下来,并辐射演化,成为新生代的优势动物。那么,当这颗小行星与地球相撞时,到底发生了什么?通过研究希克苏鲁伯陨石坑和世界其他地方的地质情况,科学家将各种线索串联了起来,向我们展示了那可怕的一天及后来岁月里所发生的事情。

研究人员指出,这颗小行星在撞击地球之前就摆好了要毁灭地球的架势,最终以最具破坏性的角度撞向地球,这颗小行星的直径约为12公里,以每小时4.3万公里的速度撞向地球表面,留下了一道200公里宽的“伤疤”。更重要的是,这颗小行星在撞击时与地平线呈60度的夹角,这个角度的破坏性特别大,会使小行星向大气中喷射出大量的尘埃和气溶胶。

在该地区所发现的证据支持了对这一角度的估计。这些证据包括陨石坑的不对称结构,地幔岩石的隆起位置,以及该区域核心处独特的沉积序列,特别是缺乏一种独特的岩石类型:蒸发岩,比如岩盐和石膏。

这场剧烈的撞击使该区域的蒸发岩蒸发殆尽,将3250亿吨硫以硫气溶胶的形式释放到大气中,同时将向大气释放了435亿吨二氧化碳。

被抛入大气层的物质主要由碎石和硫酸液滴组成;硫酸主要来自于撞击期间蒸发的、富含硫酸盐的海相岩石,即硬石膏。含有大量微小物质的云在地球周围形成了一个覆盖层,阻挡了来自太阳的热量和光线。由此导致的长期降温极大地改变了地球的气候。当时热带地区的平均温度27摄氏度下降到5摄氏度。随着阳光变得黯淡,植物的光合作用减弱,陆地和海洋食物链的基础都不可避免地崩溃,最终导致恐龙和许多其他动物的灭绝。

在小行星撞击后的几天内,空气中的硫酸导致了致命的酸雨,杀死了生活在海洋、湖泊和河流上层的无数动物。

小行星撞击还引发了巨大的海啸,浅水波在全球海洋中传播。根据模拟研究,这些波浪最初达到近1.5公里高,以每小时143公里的速度移动;其他区域的波浪也达到了巨大的高度,比如大西洋的波浪高达15米,北太平洋高达4米。在美国路易斯安那州附近的沉积物记录中,还保留着当时巨大波浪的证据。一项对路易斯安那州地下的3D地震调查显示,那里曾出现过长而不对称,且高达16米的巨型波浪,并指向墨西哥湾的撞击地点。

肆虐的火灾

撞击发生后,岩石碎屑和火山灰倾泻回到地面,引发了一系列野火。由此产生的烟雾和火山灰可能加剧了大气层的“冷却罩”作用,进一步减少了阳光照射。

地质学家在研究岩层时很容易就能估计出小行星撞击的时间,在世界各地的白垩纪末期(6600万年前)岩层中,都有一层富含铱元素的薄黏土。铱在地球上十分罕见,但在太空岩石中却很常见。尽管野火、海啸和其他壮观的事件更能引起人们的想象,但最重要的是地球大气的变化,可怕的大气覆盖层导致了持续了十多年的寒冷岁月。

“唯一会造成大规模灭绝事件的方式就是用某个东西搅乱整个地球,这里有直接的证据可以证明这一点。”

本文来自新浪科技,作者:新浪科技,36氪经授权发布。

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