北达科他州的“杀戮场”如何为地球最后一次大规模灭绝提供证据?

ViviancnBeta


距今6600万年前,一颗来自外太空的小行星撞击了地球,这颗小行星的直径达到10公里,撞击的威力相当于100万亿吨TNT爆炸的威力。小行星的撞击带来了一系列的灾难,包括有冲击波、海啸、地震、火山爆发、火风暴、笼罩地球的尘埃等等。这一系列灾难最终导致了大灭绝的发生,这就是结束恐龙时代的白垩纪-古近纪灭绝事件。

图注:小行星撞击造成了非鸟恐龙的灭绝,图片来自网络

白垩纪-古近纪灭绝事件是地史上第五次大灭绝事件,也是最后一次大灭绝事件,其导致了地球上75%的物种消失,最著名的便是非鸟恐龙啦。科学家通过在白垩纪与古近纪地层交界处出现的铱元素异常富集推测大灭绝事件是由小行星撞击引发的,之后又在墨西哥的尤卡坦半岛发现了一个直径达200公里的撞击坑。

图注:小行星撞击的位置,图片来自网络

图注:撞击留下的巨型陨石坑,图片来自网络

白垩纪-古近纪灭绝事件到底持续了多久还是一个未解之谜,可能是几万年,也可能是几十万年甚至更久。无论持续了多久,其造成了地球上大量生物的死亡,但是古生物学家一直以来都没有发现在灾难中大规模死亡的动物遗骸。

就在不久前,古生物学家在美国北达科他州地狱溪组地层中发现了堆积在一起的化石,其中既有三角龙和其他陆生动物的化石,也有鱼类和昆虫的化石,甚至还有被烧毁的树木化石。这些动植物明显是在一场突如其来的灾难中死亡的,它们遗骸被流水冲击并且沉积在了一起。是什么灾难杀死了这些生命,古生物学家在地层中发现的直径只有几毫米的“玻璃球”揭示了真相。

图注:正在发掘的古生物学家,图片来自网络

图注:堆积在一起的鱼类化石,图片来自网络

天然玻璃需要高温高压才能形成,古生物学家发现的这些“玻璃球”中含有大量的铱元素,恰恰与小行星撞击事件吻合,也就是说这些“玻璃球”是在小行星撞击过程中形成,它们来自于撞击点的岩石和小行星的残骸,经过剧烈的爆炸被抛向高空,然后下落冷却,最终掉落在距离撞击点3000公里之外的北达科他州。

图注:“玻璃球”和燃烧的碎屑降落在大地上,图片来自网络

从天而降的“玻璃球”和其他碎屑带着火焰掉落大地,杀死了陆地上和水中的生命。几个小时候,高达100米的超级海啸席卷北达科他州,将动植物的尸体卷到一起,然后沉积并形成了化石。

图注:海啸席卷了北达科他州,图片来自网络

很显然,在北达科他州发现的化石代表了白垩纪-古近纪灭绝事件的第一批受害者,同时也证明了小行星撞击的存在。

与其说是“杀戮场”,倒不如称之为“第一批遇难者的乱葬岗”。


古生物探索


古生物学家Robert DePalma试图通过地狱溪地层(Hell Creek Formation)中一处名为Tanis的遗址来获取有关地球最后一次大规模灭绝的证据。该遗址被认为是一个“杀戮场”,是许多死亡生物的化石遗骸的家园,从鱼类到恐龙等。

根据加州大学伯克利分校的公告,这个“杀戮场”的所有生物在6600万年前的某一天同时死亡,它们代表了生命的各个阶段。“集体坟墓”是在K-T 界线(K-T boundary)期间建立的 - 即介于白垩纪和第三纪之间的界线。在KT大规模灭绝事件期间,恐龙灭绝,地球上75%的生命被摧毁。

KT大规模灭绝事件被认为是大型陨石或小型小行星撞击造成的,这些小行星在大约6600万年前在尤卡坦半岛附近产生了撞击。在海底形成了一个巨大的撞击坑,并将汽化的小行星尘埃和熔岩喷射到大气中。

这颗微粒云散布在地球上,为大规模灭绝事件铺平了道路。熔化的岩石喷射到大气中,形成一个叫做玻陨石(tektites),然后像雨点一般回落地球时冷却下来。与此同时,海啸淹没了该地区。结果是导致出现了一个大型的“杀戮场”。它就像地球历史上这个灾难性时刻的快照一样存在。在“杀戮场”内,包括死亡鱼类、昆虫及哺乳动物,烧毁和松散树枝的残骸,以及三角龙、琥珀等的部分残骸。


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