真相:希克蘇魯伯隕石撞擊地球後發生了什麼

湖嘯 畫作 圖片版權 Robert DePalma
Image caption 地震衝擊波在湖裏激起巨大的波浪,學術上叫湖嘯

大約6600萬年前,地球上的恐龍突然滅絶,目前的權威解釋是因為一顆小行星撞地球導致的,教科書上稱之為希克蘇魯伯隕石。

歷代的人類對當時發生的場景可以想像,也只能想像。

不過,最新出土的一批化石為人們的想像提供了更具體、更形像的素材。

這是一批魚和樹木化石,在美國北達科他州出土。化石表面裹著一層來自天外的玻璃狀岩石碎礫,而且還有曾被水淹的跡象。

希克蘇魯伯撞上地球之後,排山倒海,乾坤挪移。那驚心動魄的時刻就鎖在各式各樣的化石裏。

歷代地質學家、考古學家就憑這種化石一點一滴復原洪荒之力主宰的地球的模樣。

關於希克蘇魯伯隕石撞擊的最新研究報告發表在《美國科學院院報》(PNAS)上。

圖片版權 Robert DePalma
Image caption 羅伯特·德帕爾瑪(Robert DePalma)是堪薩斯大學地質學專業學生

堪薩斯大學地質專業學生羅伯特·德帕爾瑪(Robert DePalma)和同學在一個叫塔尼斯(Tanis)的地方發現了這批遠古化石。在他們看來,這堆灰頭土臉的東西在講述一個遠古的故事,發生在6600萬年前某一天,希克蘇魯伯隕石與地球合為一體之後數小時內發生的事。

希克蘇魯伯直徑12公里。它跟地球擁抱時,數十億噸液化和汽化的岩石噴薄而起,鋪天蓋地,方圓數千公里旋即蓋上了一層岩漿。

塔尼斯出土的化石忠實地記錄了珠子般大小的熔岩橫掃地面的時刻。

魚在混合著熔岩的湖中掙扎,呼吸之間把水裏的熔岩顆粒吸進去,然後,這些雜質就卡在魚鰓裏,伴隨著這些魚兒成為化石。

琥珀的前世是樹脂。琥珀中的熔岩顆粒清晰可見,仔細辨別,還可以看出當時熔岩顆粒進入樹脂時留下的軌跡。

圖片版權 Robert DePalma
Image caption 變成化石的魚層層疊疊。也許,巨大的衝擊波引發湖嘯,水裏的魚帶著滿腮的熔岩顆粒,被滔天巨浪拋上岸,疊成一堆。

地質化學家發現,墨西哥灣希克蘇魯伯隕石撞擊坑和北達科他州化石表面附著的天外飛來的物質之間有聯繫。

他們還算出這些附著物質的年代大約是6576萬年前。

這個數字跟世界各地有關隕石撞地球的研究得出的數據很吻合。

根據塔尼斯的化石群散落的形態判斷,這個地區當時可能受到巨浪的衝刷。

據推斷,隕石撞地球時曾引發海嘯,但巨浪需要幾個小時才能從墨西哥灣衝到3000公里之外的北達科他州,即使幾千萬年前北美大陸上可能有一條直通海洋的水道。

圖片版權 Robert DePalma
Image caption 經測算,隕石顆粒的年代約為6576萬年前

研究人員認為,隕石撞擊的衝擊力相當於10、11級地震衝擊波,在全球擴散,引發湖嘯。

湖嘯和海嘯類似,滔天巨浪滾滾而來,湖裏所有的東西被浪潮裹挾著上天落地,最後成為化石群。

德帕爾瑪說:「那就是一堆各色各樣的淡水魚、陸生脊椎動物,樹木、枝杈、樹幹、海菊石和其他海洋生物,一股腦都被一個巨浪甩到陸上,全擠在這一層沉積物裏。」

他補充道:「海嘯的浪潮需要17個小時或更長時間才能從(希克蘇魯伯)隕石坑抵達(塔尼斯)化石群出土地點,但地震波及其引發的湖嘯則只需要幾十分鐘就夠了。」

圖片版權 Robert DePalma
Image caption 沃特· 阿爾瓦雷茲提出白堊紀末期大撞擊猜想

PNAS雜誌上發表的研究報告作者之一是沃特·阿爾瓦雷茲(Walter Alvarez) 。他和父親路易斯·阿爾瓦雷茲(Luis Alvarez) 都是美國加利福尼亞州的地質學家。目前較流行的觀點認為恐龍滅絶是6600萬年前小行星撞擊地球導致的,阿爾瓦雷茲父子的研究為這個理論的形成做出了貢獻。

他們發現,白堊紀的地質沉積物富含銥元素。這種元素普遍認為來自彗星或小行星。

塔尼斯的地質沉積物裏也發現了銥元素。

阿爾瓦雷茲教授說:「我們提出恐龍大滅絶猜想時,依據的只是銥元素異常積澱的發現,這種沉澱是彗星或小行星的手印。自那以後,證據越來越多。但是,發現這樣一個死亡現場完全出乎我的意料。」

另一位共同作者,曼徹斯特大學的費爾·曼寧(Phil Manning)認為,塔尼斯化石出土的地方是解開恐龍末日之謎的地方,是世界上最重要的科考地點之一。


希克蘇魯伯隕石:改變地球命運的一次碰撞

圖片版權 NASA
Image caption 墨西哥尤卡坦半島地下的希克蘇魯伯隕石坑外沿(白色弧線)
  • 一塊巨大的隕石,直徑12公里,撞上地球,撞出一個30公里深、100公里寬
  • 隨後,這個隕石坑底塌陷,直徑擴大到200公里,深度增加了數公里
  • 現在,這個隕石坑大部分位於大陸架,蓋著600米厚的沉積物
  • 在陸地上的那部分隕石坑覆蓋著石灰石,邊緣是一串排列成弧形的天坑
  • 科學家們近年來開始在那個地區鑽掘,深入研究隕石坑的構造
圖片版權 Max Alexander/B612/Asteroid Day
Image caption 墨西哥著名的天坑,就是覆蓋著石灰石的隕石撞擊坑

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