小行星碰撞是否导致地球突然冷却?


小行星碰撞是否导致地球突然冷却?

12800年前是什么引发了地球的快速冷却?一些地质学家认为,一颗碎裂的彗星或小行星与地球相撞,导致了这种变化。一位科学家在美国南卡罗来纳州的一个湖上进行的实地考察,增加了越来越多的证据。

小行星与地球撞击的想象图

12800年前是什么引发了地球的快速冷却?

在短短几年的时间里,平均气温突然下降,导致北半球一些地区的温度降低了8摄氏度。如果今天发生这样的降温,这将意味着迈阿密海滩的平均温度将很快改变到现在加拿大蒙特利尔的温度。格陵兰的冰层表明北半球的这段凉爽时期持续了大约1400年。

这一被科学家称为“小冰河期”的气候事件标志着冰河时代巨型动物(如猛犸象和乳齿象)数量下降的开始,最终导致北美超过35个属的动物灭绝。尽管存在争议,但一些研究表明,小冰河期环境变化导致了以其独特的克洛维斯矛尖而闻名的美洲原住民的人口减少。

传统的地质学观点将小冰河期归咎于冰川冰盖的失败,冰川冰盖阻碍了北美中部的巨大湖泊,以及它们突然向北大西洋释放的大量淡水。淡水的涌入切断了海洋环流,最终冷却了气候。

然而,一些地质学家赞同所谓的撞击假说:一颗碎裂的彗星或小行星在12800年前与地球相撞,导致了这一突如其来的气候事件。除了破坏冰川冰盖和关闭洋流,这一假说认为,地外撞击还引发了大规模的野火,燃烧的烟雾阻挡了阳光。

越来越多的证据表明,小冰河期的气候变冷的原因来自外太空。

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在湖底堆积了2万年的淤泥就像一个气候时间胶囊

地球撞击会留下什么?

在全球范围内,分析海洋、湖泊、陆地和冰芯记录的科学家已经确定了与燃烧有关的粒子中的大峰值,如木炭和烟灰,就在小冰河期开始出现的时候。这将是地球遭受外星撞击后你可能会看到的灾难性野火的自然结果。目前,全球多达10%的森林和草原可能已经被烧毁。

为了寻找更多的线索,研究人员深入研究了广泛分布的小冰河期边界地层。这是一层独特的沉积物,在给定的一段时间内,通过大洪水或风或水的泥沙运动等过程沉积下来。如果你把地球的表面想象成一块蛋糕,小冰河期边界就是12800年前在其表面上结霜的那一层,随后被其他几层覆盖了几千年。

在过去的几年中,科学家们在全球范围内的小冰河期边界层中发现了各种与外来撞击有关的物质。

其中包括富含高温铁和二氧化硅的微小磁性球体、纳米金刚石、烟尘、高温熔融玻璃,,以及高浓度的镍,锇,铱和铂。

虽然许多研究提供了支持小冰河期撞击的证据,但其他研究未能复制证据。一些人提出,微小磁性球体和纳米金刚石等材料可以通过其他过程形成,不需要彗星或小行星的撞击。

从白湖看12800年前的景象

在美国东南部,没有冰芯可以用来寻找古代气候数据。相反,地质学家和考古学家可以看到天然湖泊。随着时间的推移,它们积累了沉积物,一层一层地保存着过去气候和环境条件的记录。

白湖就是这样一个天然湖泊,位于南卡罗来纳州科尔肖县南部。它占地近26公顷,一般较浅,即使在最深的部分也不到2米。在湖泊内部,泥炭和富含有机物质的泥浆和淤泥沉积厚度超过6米,至少从20000多年前最后一个冰河时代的顶峰开始积累。

2016年从白湖收集沉积物岩心。

所以在2016年,科学家们从白池底部提取了沉积物。使用4米长的管道,能够保持亿万年来积累的许多沉淀层的秩序和完整性。

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长的沉积物岩心被切成两半,以便提取样品进行分析

基于我们放射性碳测定的保存的种子和木炭,我的团队确定了大约10厘米厚的一层,可以追溯到小冰河期边界,从12835年前到12735年前。这就是我们集中搜寻外星物体撞击证据的地方。

我们特别寻找铂金。这种致密的金属在地壳中的浓度很低,但在彗星和小行星中很常见。先前的研究发现了一个巨大的“铂金异常”--铂金水平普遍升高,这与格陵兰冰芯以及北美和南美洲的小冰河期层中的全球地外冲击源一致。

最近,在南非发现了小冰河期铂金异常。这一发现极大地扩展了异常的地理范围,并支持了小冰河期撞击确实是一次全球事件的观点。

火山喷发是铂金的另一个可能来源,但小冰河期边界遗址铂含量较高,没有其他大规模火山活动的标志。

更多地外天体撞击的证据

在白湖样品中,科学家们确实发现了高水平的铂金。沉积物中铂和钯的比例也不寻常。

这两种稀土元素都以非常少量的自然存在。铂的含量比钯多得多的事实表明,多余的铂金来自外部来源,例如外星物体撞击后的大气沉降物。

科学家还发现烟灰大量增加,表明发生了大规模的地区性野火。此外,这一层中通常与大型食草动物粪便相关的真菌孢子的数量与之前的时间段相比有所减少,表明此时该地区冰河时代大型动物的数量突然减少。

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孢子菌的显微照片--真菌孢子与巨大食草动物的粪便相关

虽然科学家可以证明铂金和烟灰异常和真菌孢子下降都是同时发生的,但我们无法证明其原因。

然而,来自白湖的数据与越来越多的证据一致,这些证据表明,彗星或小行星碰撞在12800年前通过大规模燃烧和短暂的影响冬季造成了大陆规模的环境灾难。与小冰河期相关的气候变化,巨型动物的灭绝,可能起源于太空。

白湖沉积物岩心就像地层层的时间线。研究人员在每一层的发现为当时的气候和环境提供了线索。


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