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深深的撞击

admin  发表于 2017年09月20日

还有一次大规模灭绝是小行星的杰作吗?

一提到“小行星”或“彗星”,许多人脑海里立捌就会浮观出震撼整个地球的猛烈碰撞这一可怕情景。地球上三分之二的物种(包括恐龙)在大约6500万年以前发生的这样一次猛烈碰撞之后灭绝了,但与另一次灾难性的灭绝相比,它还只能算是一出较小的悲剧。这次规模更大的灭绝横扫地球的时间还要早1.85亿年,当时它使得95%的海洋生物永远消失了。而且,现在有出人意料的新证据表明,一个类似的宇宙杀手制造了这一灭绝悲剧。

研究人员长期以来一直认为,气候或海平面的逐渐变化使这次大规模灭绝(它标志着二迭纪和三迭纪之问的分界)的时间拖得很长,大概有50万年或50万年以上。但是,2000年,考察奥地利和中国的海洋化石的古生物学家报道说,那些遭到灭顶之灾的二迭纪生物是在8000年或更短的时间内消失的,按地质学标准来衡量,这可算得上是突然死于非命。不过直到今年3月初,研究人员才查到了一个比较令人信服的罪魁祸首——科学(Science)杂志登载的消息指出,这次大灭绝可能涉及到地球以外的因素。华盛顿大学的Luann Becker、罗彻斯特大学的Robert J.Poreda以及他们的同事们从中国的那个考察点以及第三个地点(在日本)的岩石中发现了十分奇异的氡与氩的痕迹。氡与氩均属惰性气体,它们天然存在于地球内部以及地球大气层中,但是上述这些特殊的岩石中发现的氡与氩的同位素痕迹应该是起源于宇宙。

加利福尼亚理工学院的惰性气体地球化学专家Sujoy Mukhopadhyay说,“我认为在地球上没有任何途径可以产生这些惰性气体。”所以Becker和她的同事们推想,这些气体必定是被一颗向着地球飞驰而来的小行星或彗星带到地球上的。他们还猜测,这些气体由于躲在碳原子形成的一种坚固的笼状结构中(称为富勒烯)而得以在小行星或彗星与地球猛烈碰撞后存留下来。Poreda说,“最初的想法是,这些富勒烯中的气体应当反映古老大气的的同位素组成。因此,后来发现这些气体与地外气体而不是地球大气层中的气体相似时,我们颇感意外。”他的研究小组还在两颗陨石中检测出了富勒烯,从而为上述论点提供了证据。其他研究人员已发现这些陨石与白垩纪—第三纪(K—T)撞击有关。

虽然富勒烯令科学家们兴奋不已,但二迭纪—三迭纪(P—T)撞击的说法还远未成定论。史密森学会的占生物学家Douglas H.Erwin说:“这是一个十分棘手的问题。得到确切的证实之前,我们没有什么理由过度兴奋。”K—T撞击最可靠的示踪物(除了墨西哥东部那个疑为撞击留下的石坑外)是铱富集层以及其上有巨大爆炸的高热和高压留下的痕迹的石英颗粒,1998年,俄勒冈大学的Gregory Retallack及其同事在南极洲和澳大利亚的P—T遗址发现了类似的示踪物。但是这些遗址上的铱富集层只有K—T遗址上的十分之一,而且受激波冲击的石英碎片也要小一些。Erwin说,这些结果同研究人员的预期相矛盾:既然P—T灭绝的程度要厉害得多,那么P—T撞击也理应比K—T撞击猛烈得多。”

Becker指出,如果一个像K—T撞击物那么大的天体撞到深海而不是撞到陆地,逃逸到空气中的铱就会比较少。而且,Retallack指出,由于海洋地壳中几乎不含石英,因此受激波冲击的示踪物也不会有多少。不过,Retallack承认,单靠一次撞击或许不会造成P—T灭绝那样大的破坏,但他认为一块小的空间岩石能造成中等程度的撞击。Retallack所考察的地球岩石记载了二迭纪江河流域的历史。这些岩石揭示,二迭纪—三迭纪大灭绝期间,碳值出现一个很强的尖峰,这一证据表明当时可能发生过一次温室气体变暖危机。更具体地说就是,碳值的增加表明地球大气中充满了甲烷。Retallack说,如果入侵地球的空间岩石撞入了甲烷水合物层,那么成吨成吨的甲烷(它是一种高效的温室气体)可能马上就被释放出来。

最终科学家们可能不得不依靠富勒烯之类的示踪物来证明地球上最严重的一次大规模灭绝是否因撞击而引起。Becker说,“我有一种感觉——要么我们将被烈火烧得粉身碎骨,要么我们将成为英雄。”

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【郭凯声/译 向俊/校】


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