當前位置: 華文世界 > 科學

研究揭示出小行星的撞擊角度能有效地觸發巖石碎片、等物質的釋放

2024-07-20科學

6500萬年前,地球迎來了一個史無前例的災難時刻。這一天,一顆直徑約10公裏的小行星在宇宙中飛馳,以每秒40公裏的速度,狠狠地撞向地球。撞擊地點位於今天的墨西哥尤卡坦半島。瞬間,巨大的沖擊力釋放出相當於數百萬顆廣島原子彈同時爆炸的能量,地球表面剎那間化為一片火海和廢墟。


地球上的一切生物都無法逃避這一災難的沖擊。沖擊波迅速擴散,引發了全球性的地震、海嘯和火山噴發。整個地球在短短幾分鐘內仿佛經歷了一場末日浩劫。更為嚴重的是,撞擊產生的巨大塵埃和碎片被拋入大氣層,遮天蔽日,使陽光無法穿透。全球氣溫急劇下降,地球進入了一個漫長而寒冷的 「核冬天」。


在這個黑暗與寒冷的時期,植物無法進行光合作用,生態系的基礎被徹底摧毀。恐龍,這些曾經統治地球長達一億多年的龐然大物,首當其沖面臨著生存的極限挑戰。沒有了植物,食草恐龍的食物來源被切斷,隨之而來的是肉食恐龍也失去了獵物。食物鏈的斷裂讓恐龍們陷入了絕境。


隨著時間的推移,恐龍的數量急劇減少,最終走向滅絕。在這場浩劫中,一些體型較小、適應力更強的生物幸存了下來。這些生物在隨後的時間裏逐漸發展壯大,為地球生物多樣性的演變和前進演化奠定了新的基礎。特別是哺乳動物的崛起,逐漸占據了恐龍留下的生態席位,並最終孕育出了人類這一智慧生物。


小行星撞擊理論的提出,可以追溯到 1980年。諾貝爾獎得主路易斯·阿爾瓦雷斯博士透過全球範圍內的地質考察和巖石分析,發現了一層分布廣泛的黏土層,其中含有異常高的銥元素。這種稀有金屬在地球上並不常見,但在小行星等天體上卻十分豐富。這一發現成為支持「小行星撞擊說」的重要證據之一。


此外,墨西哥尤卡坦半島上的 「奇克蘇魯布」撞擊坑也為這一理論提供了直觀的證明。這個直徑約180公裏的巨大隕石坑,正是當年小行星撞擊地球時留下的痕跡。科學家們透過計算和模擬實驗,還原了當時的撞擊場景和災難後果,進一步驗證了阿爾瓦雷斯博士的假說。


盡管小行星撞擊理論得到了廣泛支持,但另一派學說 ——火山爆發說,也掌握著真憑實據,能夠與之抗衡。這一學說認為,恐龍滅絕的原因是印度德幹地區那場史無前例的大規模火山噴發。據科學家估算,德幹火山群在數百萬年的時間內,持續不斷地噴發出巨量的熔巖、火山灰和有害氣體,其規模之宏大,足以讓現代人瞠目結舌。


火山噴發過程中,大量的二氧化硫等有害氣體溶解於水,使得水體變得酸性,進一步加劇了生態系的崩潰。這些物質遮天蔽日,阻擋了陽光的照射,導致全球氣溫驟降,進入了漫長的 「火山冬天」。恐龍,這些曾經統治地球長達一億多年的巨獸,在這場災難面前顯得如此脆弱。它們的食物鏈被打斷,生存環境急劇惡化,最終無法逃脫滅絕的命運。


科學家在地質記錄中找到了大量支持火山爆發學說的證據。德幹暗色巖中富含的銥元素等稀有金屬元素,這些元素在地球表面並不常見,但在小行星等天體中卻較為豐富。這表明火山噴發可能與小行星撞擊等天體事件有關聯。此外,科學家還透過對巖石的測年研究,確定了火山噴發與恐龍滅絕之間的時間關系。


這一場關於恐龍滅絕真相的探究在一項最新研究中即將畫上句號。一個跨越國界、匯聚了 41位頂尖科學家的科研團隊,共同宣布了一項重大發現:新近的科研證據確鑿地指出,約6500萬年前的一場小行星撞擊地球事件,是觸發環境浩劫並最終導致恐龍滅絕的元兇。


研究團隊指出,盡管德幹地區的火山活動在恐龍滅絕前約 50萬年對生態環境造成了一定程度的擾動,但根據電腦模擬及觀測數據的綜合評估,這些火山噴發向大氣中釋放的物質對地球生態系的幹擾相對短暫且有限,並不足以解釋當時全球範圍內海洋生物與陸地物種的迅速且大規模的滅絕現象。


相反,研究團隊利用最新的數據資料與數值模擬技術,深入剖析了天體撞擊的深遠影響。結果表明,小行星撞擊地球所引發的環境變化極具戲劇性,其規模之大足以造成生物多樣性的急劇減少。他們在白堊紀時期的地層中發現了由小行星撞擊帶來的稀有元素銥以及撞擊作用下變質的石英,進一步對全球範圍內 350個地點的地質記錄進行詳細分析後確認,這些源自小行星撞擊的物質廣泛分布於地球各地,且與動植物大規模滅絕的時間節點高度吻合,從而強有力地支持了小行星撞擊導致恐龍滅絕的假說。


尤其值得註意的是,研究揭示出小行星的撞擊角度在 45°到60°之間時,最能有效地觸發巖石碎片、二氧化碳、水蒸氣及硫化物等物質的釋放。這些釋放物隨後被猛烈噴射至蒼穹之上,編織成一片遮天蔽日的塵埃帷幕,將地球拖入了一場持續數十載、堪比「核冬天」的極端氣候危機。這種極端氣候條件的持續,讓恐龍及其他生物失去了賴以生存的陽光與食物,最終走向了滅絕的深淵。如果不是這恰到好處又刁鉆的撞擊角度,恐龍並不會被團滅,那更遑論人類的誕生了。