一顆隕石要來地球毀天滅地,砸到哪裡最具殺傷力?

在目前最可能給人類和其他地球生命帶來世界末日的“實力派選手”中,隕石,大概可以位居榜首了。

一顆巨型隕石撞擊地球真的等同於世界末日嗎?對此,地質學家最新研究認為,要想知道一顆隕石能不能毀滅世界,除了看它體型大小之外,關鍵還要看撞擊點在哪兒!

不長眼的隕石,一頭扎向火藥桶

地球自誕生以來,遭受巨型隕石的“胖揍”少說也有成百上千次了。但我們注意到,並不是每一次挨撞都會摧毀地表世界,或是引發生物大滅絕。同樣是巨型隕石,給地球造成的傷害卻差異懸殊。面對這一奇怪的現象,有些地質學家給出了一種解釋:隕石撞擊的災難程度,可能和撞擊的位置有關。

不過,這和撞到海面亦或陸地沒關係。問題的關鍵在於,隕石撞擊點有沒有埋藏豐富的有機物。日本東北大學等機構的研究人員就指出,6500萬年前那顆最著名的隕石可能就沒挑好撞擊點,一頭扎進了富含有機物的地層,這才造就了恐龍滅絕的末世浩劫。

一顆隕石要來地球毀天滅地,砸到哪裡最具殺傷力?

隕石撞擊地球想象圖。

說起當年那顆隕石,不得不為恐龍的悲催的運氣嘆息。本來,這顆隕石當場就磕出了直徑180公里的隕石坑,導致地震、海嘯、大火、火山噴發,已經是“生命無法承受之重”了。更慘的是,隕石還引發了“核冬天”——大量的灰燼飄蕩在大氣中久久無法散去,遮天蔽日、樹木枯死、氣溫驟降8~11℃,最終破壞了整個生態系統,這才導致恐龍等當時世界上75%的物種滅亡。

可是,這麼多灰燼都是哪裡冒出來的?除了火山噴發等原因之外,研究人員認為,隕石撞擊的那塊“風水寶地”也是排放源頭之一。

經研究人員對隕石坑採樣、分析後發現,隕石撞擊的墨西哥尤卡坦半島在當時是個海岸與淺海交接地區,有著豐富的生物群,因此地下儲存了大量的硫、烴、化石燃料等有機化合物。不客氣的說,這就是個巨型火藥桶!

豐富的礦藏本來也算安分守己,然而,隕石不偏不倚就選擇撞在了這裡。撞擊時產生了極高的溫度,將有機物瞬間點燃。熊熊大火產生大量黑炭,這些燃燒的黑炭隨著撞擊被彈射上天,而它們的重量可能超過了1 5億噸(相當於近1億輛重型卡車)。其中,有3. 5億噸的灰塵留在大氣平流層,數年內遲遲揮之不去,給予了全球生態系統致命一擊。

一顆隕石要來地球毀天滅地,砸到哪裡最具殺傷力?

墨西哥尤卡坦半島衛星圖。

那為什麼說恐龍的運氣不是一般的背呢?因為研究人員認為,有機物礦藏如此豐富的“寶地”在當時實在不多見,據估算不超過全球地表面積的13%。也就是說,如果隕石能稍微偏離一點,撞上剩下87%地方的話,災情說不定就沒那麼嚴重。

經日本氣象廳的超級計算機模擬發現:當初要是沒撞在這個火藥桶上就不會產生此等規模的灰燼,地球可能也就只降溫0~4℃,氣候變化和生態系統的破壞不會那麼劇烈。而恐龍則可能繼續統治著地球,我們也不可能有機會在這裡給大家講隕石的故事了。

所以他們認為,撞擊位置對是否毀滅地球有關鍵性的影響,但與撞到海面還是地面的關係並不大,而是看撞擊位置的地表下是否有豐富的有機物埋藏。

一顆隕石要來地球毀天滅地,砸到哪裡最具殺傷力?

尤卡坦半島的重力異常地圖,箭頭指向的圓弧就是隕石撞擊的遺蹟。

當然,日本學者的觀點並沒有被所有地質學家接受,比如美國德州大學海洋地質學家古利克(Sean P.S. Gulick)等人就對此表示質疑。他們認為,讓恐龍滅絕的隕石之所以能釀成大禍,原因不在於砸到了富含有機物的區域,而是因為波及到了陸地森林。

一顆隕石要來地球毀天滅地,砸到哪裡最具殺傷力?

當隕石撞擊墨西哥淺海時,瞬間的高溫高壓以及四濺的高溫碎石混合成了“火雨”,劈頭蓋臉地砸在陸地上,炸開的森林大火一發不可收拾。一時之間,全球範圍內的森林都在熊熊燃燒。這場大火不僅直接毀了很多森林,燃燒生成的灰燼更造成了暗無天日的末日場景。

有關這場全球森林大火的證據則埋藏在世界各地的地層裡,在白堊紀末期形成的地層中時常可以見到灰燼殘留的物質。另外,地層中殘留的白堊紀末期花粉和孢子也顯示:當時全球森林普遍消失,僅留下身型低矮而生命頑強的蕨類植物佔據地表長達千年。這種植被面貌在現今的火山噴發地區也可見到,因此也能間接證明全球性森林大火的存在。

對此,前文講到的日本學者也提出了反駁,他們認為美國學者們採集到的灰燼樣本顯然是極高溫度燃燒的產物,只能是隕石墜落所產生的高溫高壓所為,而不可能是由森林大火燒出來的。

英國人:別吵了!石膏才是重點!

正當日本人和美國人吵得不可開交時,同樣在2017年,倫敦帝國理工學院的學者和BBC紀錄片《恐龍死亡那天》(The Day the Dinosaurs Died )則提出:有機燃料和森林大火都不夠造成末日,隕石撞上石膏礦才夠給力!

一顆隕石要來地球毀天滅地,砸到哪裡最具殺傷力?

一處富含石膏的地層。

來自英國的團隊在尤卡坦半島採集的樣品顯示,隕石撞擊點下面含有豐富的石膏等礦物儲藏。不巧的是,石膏在隕石撞擊下會產生大量的硫化物和二氧化碳。硫化物會遮蔽日光,導致全球降溫;而二氧化碳則是著名的溫室氣體,會讓全球升溫。

聽起來,這兩種物質似乎會相愛相殺,其增溫與降溫效果互相抵消,但事實卻並非如此。二氧化碳的溫室效應屬於長期的影響,但硫化物的降溫卻是劇烈而快速的。根據這一原理,在二氧化碳開始發揮升溫效果之前,全球勢必要經歷一場寒冬。

因此,不少科學家對這場寒冬的凜冽程度進行了估算。保守估計來看,撞在石膏坑裡的隕石可能釋放100億噸的硫化物和1,400億噸二氧化碳。在它們的影響下,全球平均降溫26度,大多數的地方氣溫會跌落冰點,而這個寒冬將持續3~16年,並且要耗費30年才能恢復[8]

更讓人糟心的是,英國學者對隕石的撞擊角度、速度都進行了運算,他們算出當時隕石是以18km/s的速度、60°的切入角撞擊尤卡坦半島的。而根據這個數據,其實只要早或晚個30秒的話,隕石就會躲過這片石膏豐富的地區,而恐龍的命運或許就能改變。

總的來看,上述各國科學家各持不同的觀點。但無論是撞上有機物火藥桶、濺起火雨引發森林大火,還是石膏礦,都同時說明了一件事——隕石光體型大隻是一方面,撞擊的位置才是關鍵。


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