格陵兰岛地下隐藏着一个城市大小的巨坑

但并非所有人都认为这是由小行星撞击造成的。
an illustration of an asteroid hitting ice and sending debris into the air
一张艺术家的画作,描绘了小行星可能撞击格陵兰冰盖的场景。Carl Christian Tofte

根据周三在《科学进展》杂志上发表的新研究,数千甚至数百万年前,一颗巨大的小行星撞击格陵兰,形成了一个直径约19英里的陨石坑。这是地球表面出现过的最大的一些小行星陨石坑之一。

当然,前提是它真的是小行星陨石坑。冰盖下确实存在一个我们前所未见的巨大圆形空腔,但它究竟是如何形成的,在地质学家中引起了一些争论。真的是小行星撞击地面吗?这个陨石坑是由其他更“地球化”的方式形成的吗?

我们目前掌握的情况是这样的:一个来自丹麦的研究小组在研究格陵兰西北部基岩的地形图时,发现巨大的海华沙冰川下方有一个完整的大型圆形封闭洼地。“它之所以一直被忽视,仅仅是因为它是地球上一个探索很少的遥远地区,”NASA戈达德太空飞行中心的项目科学家、新论文的合著者约瑟夫·麦格雷戈(Joseph MacGregor)说。他补充道,大多数研究该地区的人类学家更关注气候变化对环境的影响,几乎没有人专门寻找陨石坑的迹象。

然而,一旦丹麦团队发现了这个洼地,他们就迅速着手调查该地的具体情况。团队征集了麦格雷戈和其他来自世界各地的科学家参与调查,收集了地面和空中勘测数据,分析了实验室里的沉积物样本,测量了冰川和下方基岩的雷达数据,并评估了洼地足迹的范围。团队还开始更密切地关注该地区,开始看到陨石坑存在的更明显迹象。

“我们非常惊讶我们能找到它,”麦格雷戈说。“但一旦你开始想到冰层下可能存在陨石坑,海华沙冰川下方的结构就显得格外突出。”

最终,团队得出了这样的叙述:在300万到1.2万年前,一颗宽度约3100英尺、富含铁质的小行星撞击格陵兰,在地面上留下了一个巨大的凹痕。之后,冰盖重新形成,将这个撞击坑掩盖在3200英尺厚的雪层之下。

至少,这只是故事的一部分。具体发生的情况很大程度上取决于小行星撞击地面时,那里原本是否有冰盖。“如果当时有冰盖,那么数十亿吨的水会瞬间融化或汽化,其中大部分最终会进入大气层或海洋,”麦格雷戈说。所有融化的水会迅速流入海洋。再加上大量碎片被抛入大气层,这些影响可能会导致显著的全球降温效应(类似于火山冬天)。即使没有冰盖,这种撞击仍然会对环境产生明显的影响。如果撞击确实发生,科学家们应该能够将这一事件与该行星和该地区大气和气候记录中的扰动联系起来。

这些联系仍然未知,部分原因在于研究的最大局限性:我们不知道小行星究竟何时撞击了地球。研究团队尚未获得直接的岩石样本来对撞击坑进行放射性定年,从而确定一个精确的时间范围。

不仅仅是这些少数未知因素消减了一些兴奋。“我对这项研究的解释有强烈的保留和怀疑,”维也纳大学的陨石坑专家克里斯蒂安·科伯尔(Christian Koeberl)说,他没有参与这项研究。“作者报告了一些有趣的现象,但‘确定’在冰层下发现了一个大型撞击坑的解释和结论,是对现有数据的严重过度解读。”

科伯尔指出,关于论文的一些主要发现存在一些不一致之处。其中之一是在一个漂流样本(未与明显来源或基岩相连的岩石)中发现了冲击石英颗粒——这是小行星撞击导致岩石快速融化的迹象。“即使有人同意存在一些冲击石英颗粒,‘一只燕子不能构成夏天’,就像一块来源不明的岩石和一些冲击石英颗粒也不能构成一个撞击坑,”他说。

另一个漂流样本据称含有可能富集铂族元素,这被认为是陨石污染的迹象。由于无法明确确定漂流样本来自该陨石坑,科伯尔认为作者们做出了“跳跃式”的判断,即他们的一块岩石样本(其铂族元素不同于普通的陨石污染物)来自该陨石坑,并且这是该地点是撞击构造的证据。

关于陨石坑本身也存在疑问。这个直径19英里的陨石坑缺少一个中央隆起或中央环结构,而这是所有直径大于2.5英里的陆地撞击坑普遍存在的特征。科伯尔认为,这项研究说法的最大问题之一是,如果该陨石坑真的像作者们所说的那么年轻(请记住,在地质学上,300万年不过是弹指一挥间),它周围应该被数百米厚的撞击喷射物覆盖。“这一切都缺失了,”他说。“只有几块漂流样本?附近所有的冰芯中都应该有厚厚的喷射物层。但什么都没有。”

如果该地点最终被证实是一个撞击坑,其意义将不仅仅在于知道海华沙冰川下有一个相当巨大的空腔。“我们现在知道,冰层下的撞击构造是可以被发现的,”麦格雷戈说。“现在的问题是,格陵兰岛和南极冰盖下可能存在多少我们能够有把握探测到的撞击构造。”

但这些意义取决于我们能否确认是小行星撞击形成了海华沙冰川下的陨石坑。争论将持续到我们收集更多数据,但有一点是肯定的:这个陨石坑的发现为那些希望深入研究和进行冰钻探的科学家们创造了大量的研究机会。

 

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