恐龙灭绝时,可能还有第二颗小行星撞击了地球

大西洋海底的一个凹痕可能是另一次撞击的迹象。
A meteor floating in space breaking into pieces.
艺术家示意图显示一颗小行星在太空中分裂。NASA/JPL-Caltech

在侏罗纪时期,非洲和南美洲分裂,形成了大西洋,这次分离在几内亚西海岸留下了一片浅海高原。“所有的沉积物都非常平坦,几乎像叠在一起的蛋糕,”苏格兰赫里奥特-瓦特大学海洋地质学家 Uisdean Nicholson 说,他研究该地区以了解大西洋的形成。

因此,在 2017 年,当 Nicholson 检查石油和天然气勘探船在该地区进行的地震扫描时,一个意想不到的特征跳入了他的眼帘:一个直径 5 英里的凹痕,深埋在“蛋糕”中。

对该地点进行的更深入分析,由 Nicholson 领导并于今日发布在《科学进展》杂志上,认为这是由一座与埃菲尔铁塔一样高的小行星造成的陨石坑。如果被确认为陨石坑,它将在导致恐龙灭绝的希克苏鲁伯陨石撞击事件发生后的一百万年内撞击地球。

Nicholson 试图寻找其他解释这个凹痕的理由——甲烷逸出、构造活动或火山。但这些都无法解释这个陨石坑的大小、位置和形状。于是他转向了宇宙撞击专家寻求帮助。“几乎每周都有人给我发他们在 Google Earth 或地震数据中看到的圆形物体,”德克萨斯大学奥斯汀分校地球物理研究所的流星撞击专家、该研究的合著者 Sean Gulick 说。但这个团队称之为“Nadir 陨石坑”的凹痕通过了他们设置的各种测试。“形状、大小,甚至建模,一切都吻合,”Gulick 说。

为了进一步证实这一解释,该团队成员、位于图森的月球与行星实验室的行星科学家 Veronica Bray 模拟了不同海洋深度的多次流星撞击。一颗直径超过 1000 英尺的岩石撞击半英里深的海洋,创造了一个与实际陨石坑非常接近的近似值。根据模拟,撞击后的最初几秒钟,岩石会几乎深入海底一英里,使岩石和水汽化,并向四面八方掀起海啸。

“撞击产生的振动将如此强烈,以至于‘海底下的岩石或沉积物会变成流体’,”Nicholson 说。陨石坑周围的岩石会碎裂,然后“你会看到这个巨大的垂直柱子,就像你把什么东西扔进水坑里一样,”他说。“水会这样,下面的岩石也会这样——留下一个中间有隆起实心岩石堆的陨石坑,就像埋在几内亚海底下的那个。”

由 Veronica Bray 提供。

“涉及的能量是巨大的,”Gulick 说。“这是汤加火山爆发能量的 1000 倍。它会引发 7.5 级或 8 级的地震。”

维也纳自然历史博物馆的陨石坑专家 Ludovic Ferrière 没有参与这项工作,他同意该地貌的形状很有趣,值得进一步研究——但他对仅凭地震图像就发表论文的决定表示怀疑。“这是一个非常好的提议,”他说。“但太初步了。他们最终可能是对的,但也可能完全错了。”

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Ferrière 说,他与 Gulick 在发表前几天在酒吧里讨论过这个陨石坑,他自己也发现了类似的引人注目的陨石坑。但如果没有物理证据,他认为这些证据无法通过发表前的科学审查。“要找到谋杀案的凶手,你需要 DNA 或血液,”他说。对于撞击陨石坑也是如此:衡量陨石撞击的唯一确凿证据是仅在宇宙撞击的巨大压力下形成的“冲击”矿物,或者来自地外天体的实际喷射物。

从几百英尺高的船只钻探到海底本身是确定的唯一方法。然而,这会产生一个先有鸡还是先有蛋的问题。国际海洋发现计划(International Ocean Discovery Program),这个最适合进行采样(“花费数百万美元,”Nicholson 在电子邮件中写道)的学术机构,只有在同行评审的论文确认这是一个好的候选者之后才会进行。

国际海洋发现计划的船只能够采集到数千英尺水下和数百英尺岩石下的岩芯样本,将于 2023 年访问该地区。该团队已经提交了钻探时间申请,并希望在未来几年内分析来自该陨石坑的样本。

钻探还将阐明这个假定陨石坑的年代。根据在距离假定陨石坑 100 多英里处钻取的岩芯,该地点恰好位于 K-Pg 界线上,这条线标志着 6500 万年前恐龙、翼龙和巨型海洋爬行动物的大规模灭绝。那次灭绝是由数英里宽的希克苏鲁伯陨石撞击现在的尤卡坦半岛造成的。

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但团队在几内亚依赖的声音波产生的图像略显模糊,无法确定准确的日期。“据我们所知,我们在界线上,但它可能是,也可能是一百万年前或一年后,”Nicholson 说。

如果陨石坑恰好位于界线上,那么它可能由希克苏鲁伯陨石的一个碎片引起,该碎片是此前飞掠地球时脱落的,尽管 Gulick 认为这不太可能。或者,它可能是构成我们星球在数千年中拦截的流星群的一部分。Ferrière 则称这些假设是“猜测之上的猜测”——他表示,在确认 Nadir 陨石坑确实是陨石坑之前,“就像在不稳定的基础上建造一座巨大的石头城堡。”

大约每 70 万年就会有一次大小相似的流星撞击地球,所以即使它是一个陨石坑,也未必与希克苏鲁伯撞击有关。但 Gulick 说,已记录在案的陨石坑非常罕见——地球上只有 200 多个已确认或疑似陨石坑——如果在希克苏鲁伯撞击后的一百万年内发现一个,那将是令人惊讶的。

 

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Philip Kiefer

特约撰稿人

Philip Kiefer是《Popular Science》的特约撰稿人。他于2021年开始作为自由撰稿人加入科学部门,同年晚些时候正式成为团队一员。他曾报道过COVID变种的演变、食腐蜜蜂以及史前藻类爆发。


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