11.30 小行星碰撞是否導致地球突然冷卻?


小行星碰撞是否導致地球突然冷卻?

12800年前是什麼引發了地球的快速冷卻?一些地質學家認為,一顆碎裂的彗星或小行星與地球相撞,導致了這種變化。一位科學家在美國南卡羅來納州的一個湖上進行的實地考察,增加了越來越多的證據。

小行星與地球撞擊的想象圖

12800年前是什麼引發了地球的快速冷卻?

在短短几年的時間裡,平均氣溫突然下降,導致北半球一些地區的溫度降低了8攝氏度。如果今天發生這樣的降溫,這將意味著邁阿密海灘的平均溫度將很快改變到現在加拿大蒙特利爾的溫度。格陵蘭的冰層表明北半球的這段涼爽時期持續了大約1400年。

這一被科學家稱為“小冰河期”的氣候事件標誌著冰河時代巨型動物(如猛獁象和乳齒象)數量下降的開始,最終導致北美超過35個屬的動物滅絕。儘管存在爭議,但一些研究表明,小冰河期環境變化導致了以其獨特的克洛維斯矛尖而聞名的美洲原住民的人口減少。

傳統的地質學觀點將小冰河期歸咎於冰川冰蓋的失敗,冰川冰蓋阻礙了北美中部的巨大湖泊,以及它們突然向北大西洋釋放的大量淡水。淡水的湧入切斷了海洋環流,最終冷卻了氣候。

然而,一些地質學家贊同所謂的撞擊假說:一顆碎裂的彗星或小行星在12800年前與地球相撞,導致了這一突如其來的氣候事件。除了破壞冰川冰蓋和關閉洋流,這一假說認為,地外撞擊還引發了大規模的野火,燃燒的煙霧阻擋了陽光。

越來越多的證據表明,小冰河期的氣候變冷的原因來自外太空。

小行星碰撞是否導致地球突然冷卻?

在湖底堆積了2萬年的淤泥就像一個氣候時間膠囊

地球撞擊會留下什麼?

在全球範圍內,分析海洋、湖泊、陸地和冰芯記錄的科學家已經確定了與燃燒有關的粒子中的大峰值,如木炭和菸灰,就在小冰河期開始出現的時候。這將是地球遭受外星撞擊後你可能會看到的災難性野火的自然結果。目前,全球多達10%的森林和草原可能已經被燒燬。

為了尋找更多的線索,研究人員深入研究了廣泛分佈的小冰河期邊界地層。這是一層獨特的沉積物,在給定的一段時間內,通過大洪水或風或水的泥沙運動等過程沉積下來。如果你把地球的表面想象成一塊蛋糕,小冰河期邊界就是12800年前在其表面上結霜的那一層,隨後被其他幾層覆蓋了幾千年。

在過去的幾年中,科學家們在全球範圍內的小冰河期邊界層中發現了各種與外來撞擊有關的物質。

其中包括富含高溫鐵和二氧化硅的微小磁性球體、納米金剛石、煙塵、高溫熔融玻璃,,以及高濃度的鎳,鋨,銥和鉑。

雖然許多研究提供了支持小冰河期撞擊的證據,但其他研究未能複製證據。一些人提出,微小磁性球體和納米金剛石等材料可以通過其他過程形成,不需要彗星或小行星的撞擊。

從白湖看12800年前的景象

在美國東南部,沒有冰芯可以用來尋找古代氣候數據。相反,地質學家和考古學家可以看到天然湖泊。隨著時間的推移,它們積累了沉積物,一層一層地保存著過去氣候和環境條件的記錄。

白湖就是這樣一個天然湖泊,位於南卡羅來納州科爾肖縣南部。它佔地近26公頃,一般較淺,即使在最深的部分也不到2米。在湖泊內部,泥炭和富含有機物質的泥漿和淤泥沉積厚度超過6米,至少從20000多年前最後一個冰河時代的頂峰開始積累。

2016年從白湖收集沉積物岩心。

所以在2016年,科學家們從白池底部提取了沉積物。使用4米長的管道,能夠保持億萬年來積累的許多沉澱層的秩序和完整性。

小行星碰撞是否導致地球突然冷卻?

長的沉積物岩心被切成兩半,以便提取樣品進行分析

基於我們放射性碳測定的保存的種子和木炭,我的團隊確定了大約10釐米厚的一層,可以追溯到小冰河期邊界,從12835年前到12735年前。這就是我們集中搜尋外星物體撞擊證據的地方。

我們特別尋找鉑金。這種緻密的金屬在地殼中的濃度很低,但在彗星和小行星中很常見。先前的研究發現了一個巨大的“鉑金異常”--鉑金水平普遍升高,這與格陵蘭冰芯以及北美和南美洲的小冰河期層中的全球地外衝擊源一致。

最近,在南非發現了小冰河期鉑金異常。這一發現極大地擴展了異常的地理範圍,並支持了小冰河期撞擊確實是一次全球事件的觀點。

火山噴發是鉑金的另一個可能來源,但小冰河期邊界遺址鉑含量較高,沒有其他大規模火山活動的標誌。

更多地外天體撞擊的證據

在白湖樣品中,科學家們確實發現了高水平的鉑金。沉積物中鉑和鈀的比例也不尋常。

這兩種稀土元素都以非常少量的自然存在。鉑的含量比鈀多得多的事實表明,多餘的鉑金來自外部來源,例如外星物體撞擊後的大氣沉降物。

科學家還發現菸灰大量增加,表明發生了大規模的地區性野火。此外,這一層中通常與大型食草動物糞便相關的真菌孢子的數量與之前的時間段相比有所減少,表明此時該地區冰河時代大型動物的數量突然減少。

小行星碰撞是否導致地球突然冷卻?

孢子菌的顯微照片--真菌孢子與巨大食草動物的糞便相關

雖然科學家可以證明鉑金和菸灰異常和真菌孢子下降都是同時發生的,但我們無法證明其原因。

然而,來自白湖的數據與越來越多的證據一致,這些證據表明,彗星或小行星碰撞在12800年前通過大規模燃燒和短暫的影響冬季造成了大陸規模的環境災難。與小冰河期相關的氣候變化,巨型動物的滅絕,可能起源於太空。

白湖沉積物岩心就像地層層的時間線。研究人員在每一層的發現為當時的氣候和環境提供了線索。


分享到:


相關文章: