真相:希克苏鲁伯陨石撞击地球后发生了什么

湖啸 画作 Image copyright Robert DePalma
Image caption 地震冲击波在湖里激起巨大的波浪,学术上叫湖啸

大约6600万年前,地球上的恐龙突然灭绝,目前的权威解释是因为一颗小行星撞地球导致的,教科书上称之为希克苏鲁伯陨石(Chicxulub asteroid)。

历代的人类对当时发生的场景可以想象,也只能想象。

不过,最新出土的一批化石为人们的想象提供了更具体、更形象的素材。

这是一批鱼和树木化石,在美国北达科他州出土。化石表面裹着一层来自天外的玻璃状岩石碎砾,而且还有曾被水淹的迹象。

希克苏鲁伯撞上地球之后,排山倒海,乾坤挪移。那惊心动魄的时刻就锁在各式各样的化石里。

历代地质学家、考古学家就凭这种化石一点一滴复原洪荒之力主宰的地球的模样。

关于希克苏鲁伯陨石撞击的最新研究报告发表在《美国科学院院报》(PNAS)上。

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Image caption 罗伯特·德帕尔玛(Robert DePalma)是堪萨斯大学地质学专业学生

堪萨斯大学地质专业学生罗伯特·德帕尔玛(Robert DePalma)和同学在一个叫塔尼斯(Tanis)的地方发现了这批远古化石。在他们看来,这堆灰头土脸的东西在讲述一个远古的故事,发生在6600万年前某一天,希克苏鲁伯陨石与地球合为一体之后数小时内发生的事。

希克苏鲁伯直径12公里。它跟地球拥抱时,数十亿吨液化和汽化的岩石喷薄而起,铺天盖地,方圆数千公里旋即盖上了一层岩浆。

塔尼斯出土的化石忠实地记录了珠子般大小的熔岩横扫地面的时刻。

鱼在混合着熔岩的湖中挣扎,呼吸之间把水里的熔岩颗粒吸进去,然后,这些杂质就卡在鱼鳃里,伴随着这些鱼儿成为化石。

琥珀的前世是树脂。琥珀中的熔岩颗粒清晰可见,仔细辨别,还可以看出当时熔岩颗粒进入树脂时留下的轨迹。

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Image caption 变成化石的鱼层层叠叠。也许,巨大的冲击波引发湖啸,水里的鱼带着满腮的熔岩颗粒,被滔天巨浪抛上岸,叠成一堆。

地质化学家发现,墨西哥湾希克苏鲁伯陨石撞击坑和北达科他州化石表面附着的天外飞来的物质之间有联系。

他们还算出这些附着物质的年代大约是6576万年前。

这个数字跟世界各地有关陨石撞地球的研究得出的数据很吻合。

根据塔尼斯的化石群散落的形态判断,这个地区当时可能受到巨浪的冲刷。

据推断,陨石撞地球时曾引发海啸,但巨浪需要几个小时才能从墨西哥湾冲到3000公里之外的北达科他州,即使几千万年前北美大陆上可能有一条直通海洋的水道。

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Image caption 经测算,陨石颗粒的年代约为6576万年前

研究人员认为,陨石撞击的冲击力相当于10、11级地震冲击波,在全球扩散,引发湖啸。

湖啸和海啸类似,滔天巨浪滚滚而来,湖里所有的东西被浪潮裹挟着上天落地,最后成为化石群。

德帕尔玛说:“那就是一堆各色各样的淡水鱼、陆生脊椎动物,树木、枝杈、树干、海菊石和其他海洋生物,一股脑都被一个巨浪甩到陆上,全挤在这一层沉积物里。”

他补充道:“海啸的浪潮需要17个小时或更长时间才能从(希克苏鲁伯)陨石坑抵达(塔尼斯)化石群出土地点,但地震波及其引发的湖啸则只需要几十分钟就够了。”

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Image caption 沃特· 阿尔瓦雷兹提出白垩纪末期大撞击猜想

PNAS杂志上发表的研究报告作者之一是沃特·阿尔瓦雷兹(Walter Alvarez) 。他和父亲路易斯·阿尔瓦雷兹(Luis Alvarez) 都是美国加利福尼亚州的地质学家。目前较流行的观点认为恐龙灭绝是6600万年前小行星撞击地球导致的,阿尔瓦雷兹父子的研究为这个理论的形成做出了贡献。

他们发现,白垩纪的地质沉积物富含铱元素。这种元素普遍认为来自彗星或小行星。

塔尼斯的地质沉积物里也发现了铱元素。

阿尔瓦雷兹教授说:“我们提出恐龙大灭绝猜想时,依据的只是铱元素异常积淀的发现,这种沉淀是彗星或小行星的手印。自那以后,证据越来越多。但是,发现这样一个死亡现场完全出乎我的意料。”

另一位共同作者,曼彻斯特大学的费尔·曼宁(Phil Manning)认为,塔尼斯化石出土的地方是解开恐龙末日之谜的地方,是世界上最重要的科考地点之一。


希克苏鲁伯陨石:改变地球命运的一次碰撞

Image copyright NASA
Image caption 墨西哥尤卡坦半岛地下的希克苏鲁伯陨石坑外沿(白色弧线)
  • 一块巨大的陨石,直径12公里,撞上地球,撞出一个30公里深、100公里宽
  • 随后,这个陨石坑底塌陷,直径扩大到200公里,深度增加了数公里
  • 现在,这个陨石坑大部分位于大陆架,盖着600米厚的沉积物
  • 在陆地上的那部分陨石坑覆盖着石灰石,边缘是一串排列成弧形的天坑
  • 科学家们近年来开始在那个地区钻掘,深入研究陨石坑的构造
Image copyright Max Alexander/B612/Asteroid Day
Image caption 墨西哥著名的天坑,就是覆盖着石灰石的陨石撞击坑

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