6600万年前,一颗直径约6英里的小行星划过天空,撞击了如今墨西哥尤卡坦半岛附近的一处倾斜大陆架。这次撞击的威力相当于100亿颗核弹,深深刻入了地壳,如同石子投入湖面,激起层层涟漪,将曾经坚实的地面抛入高空。
其中一些物质遮蔽了太阳,导致地球变冷,植物和食物变得稀少。这引发了一系列事件,最终导致了所有非鸟类恐龙(我们仍然有鸟类)以及当时地球上75%的物种灭绝。但这同时也为包括人类在内的哺乳动物的崛起铺平了进化的道路。
这是一次非同寻常的、改变地球的事件。但恐龙要有多么不幸,才能被一颗来自太空的随机岩石彻底灭绝?
据估计,一颗像奇克苏鲁伯陨石坑那么大的小行星撞击地球的概率大约是每5000万到1亿年一次。考虑到恐龙存在了大约1.75亿年,这意味着发生一到三次这样的撞击事件的可能性相当大。但这次撞击特别造成了 massive 破坏,研究人员认为这是因为它的撞击地点。
在本周发表于《科学报告》的一篇论文中,国夫甲斐(Kunio Kaiho)及其同事表示,地球表面只有13%的物质具有引发大灭绝的正确成分。
去年,在另一篇同样发表于《科学报告》的文章中,甲斐等人提出,撞击点附近沉积物中的石油储备被摧毁后产生的烟尘是造成撞击后剧烈气候变化的主要原因。
甲斐在电子邮件中表示:“白垩纪/古近纪(K/Pg)界线上的烟尘成分比例,标志着由小行星撞击引起的大灭绝,表明其能量高于森林火灾,并且近端和远端地点的分子比例一致,表明烟尘的来源是单一的,这表明烟尘来自奇克苏鲁伯小行星撞击的靶岩。”
但并非所有人都同意。地球物理学家肖恩·古利克(Sean Gulick)也研究奇克苏鲁伯陨石坑,并且是去年钻探该巨坑中心的一支探险队的联合负责人。
古利克说:“我认为从撞击地点来看,地点确实很重要。没有与气候相关的因素,很难造成全球性的大规模灭绝事件。”
但古利克在陨石坑附近的钻探点没有发现碳氢化合物沉积物的证据,并且认为仅靠烟尘不足以造成如此大的破坏。“我倾向于认为这不是单一因素。我们正在测试各种可能性,我认为不是一击致命。”
古利克和伦敦帝国理工学院的地质科学家乔安娜·摩根(Joanna Morgan)领导的团队发现了一些在海洋环境中形成的岩石——富含碳的石灰岩、石膏以及其他由蒸发海水形成的岩层。古利克等人认为,小行星撞击这些岩石时,将二氧化碳和硫磺高高抛入大气层。一项近期研究发现,基于陨石坑的证据,硫磺造成的降温可能非常剧烈,并且持续了一段时间。
在这种情况下,除了气候变化,过量的碳可能改变了世界海洋的成分,导致海洋酸化加剧——导致海洋生物赖以生存的保护壳溶解。古利克认为,与其说是碳氢化合物产生的烟尘,不如说是撞击产生的加热物质引发了全球范围的野火,形成了甲斐及其同事提及的烟尘层。
大多数研究人员一致认为,地点是导致这次事件造成孤立破坏还是大规模灭绝的关键;地球上75%的物种在撞击之后死亡。
如果小行星的时机稍有不同,并撞击了大西洋或太平洋,那么被抛入大气层的物质将不是气溶胶或烟尘,而是一大团水蒸气。虽然一些惊恐的沧龙可能会经历一生中最惊险的旅程,但世界上的大部分生命本可以幸存。
甲斐估计,只有13%的地球地区拥有足够丰富的碳氢化合物,才能促成导致菊石、大部分有孔虫以及大量恐龙灭绝的那种灾难。尽管古利克强烈反对碳氢化合物的说法,但他确实认为,地球表面只有一小部分地区的沉积物富含他及其同事认为能够释放气候改变气体所需的物质。
在接下来的几个月里,还将发布更多论文,其中许多论文都基于同一次深海钻探探险中收集的沉积岩芯——地质学家和古生物学家们期待着讨论、争论,并最终更接近于理解6600万年前到底发生了什么。
古利克说:“请继续关注。未来几年将是激动人心的。我们将就导致恐龙和地球上75%生命灭绝的原因展开一场伟大的辩论。”