3 年来,一组科学家团队始终守着一个大秘密──格陵兰岛(Greenland)的西北部发现一个巨大火山口状的陨石坑,埋在约1 公里深的冰层之下。 2018 年 11 月,研究人员终于向世界公开他们的发现。
惊人的发现
团队当时并非以找到这个陨石坑为目标。但2015 年,当冰川学家进行NASA 冰山行动任务(Operation IceBridge mission)的年度调查之一,也就是研究格陵兰冰层的冰穿透雷达图像(ice-penetrating radar image)时,注意到在希亚瓦沙冰川(Hiawatha Glacier)北缘的一个奇怪图像。如果能确定这 31 公里宽的洼地是陨石撞击留下的残留物,这将会是个令人兴奋的发现。因为要发现新陨石坑就已经够难得了,更别说保持完美碗状的陨石坑了。
引发新仙女木假说的辩论
但这陨石坑也重新引发对一具争议性假说的辩论。假说是关于称为新仙女木期(Younger Dryas)的神秘寒流。这段寒冷时期约 12,800 年前突然开始,并在约 11,700 年前突然结束。十多年来,一组研究人员认为,这是受宇宙因素影响而引发的气温骤降。
新仙女木期假说的支持者认为,彗星的残余物在地球大气层中爆炸,且空气爆炸引发整个北美洲发生野火。大火的烟灰和其他颗粒阻挡了阳光而引发寒流,从长毛象的灭绝到一群被称为克洛维斯人(Clovis)的消失,都归咎于此。
但大多数科学家反对这个假说,他们认为当时没有发生巨大野火,也反驳克洛维斯人消失的想法。因为在这之中缺少确凿的证据,也就是可追溯到新仙女木期的陨石坑。
事实上,棘手问题之一,研究人员没办法追溯新发现陨石坑的确切年代,因为仍埋在冰层之下。雷达数据只提供诱人的年龄线索,暗示陨石坑的年龄在 260 万到 11,700 年之间。
这个陨石坑在格陵兰岛西北部的希亚瓦沙冰川边缘被发现。 (Source:Kurt Kjær / SCIENCE ADVANCES)
这是一个范围很大的区间,但该假说的支持者确信,这陨石坑就是他们一直在期盼的证据。 “我认为这能说服许多怀疑论者,带来很大的转变。”加州大学圣塔芭芭拉分校(University of California, Santa Barbara)的地质学家James Kennett说。
要将这个陨石坑与新仙女木假说连起来还有另一个棘手问题,发现者认为撞击希亚瓦沙的是个铁陨石(iron meteorite),而不是彗星碎片。会这么认为是基于对冰川外洗平原(glacial outwash)中的铂(俗称白金,platinum)和其他元素的测量。冰川外洗平原是由冰层融水带来的沉积物形成。 “铁陨石撞击可能不会产生足以点燃大陆规模(continent-scale)野火的空气爆炸”,哈佛大学地球化学家 Michail Petaev 表示。
Petaev 及同事发现了一个线索,指出约在 13,000 年前,一颗铁陨石可能曾撞击格陵兰岛。 2013 年,他的小组检查了格陵兰冰芯,发现异常奇怪的铂,可刚好追溯到新仙女木期。研究小组报告说,冰芯测到的铂与铱(iridium)比例,与铁陨石相符。
尽管有铂的数据,假说的支持者坚持认为撞击希亚瓦沙的是一颗彗星。 “由于我们对彗星成分所知甚少,因此彗星也有可能是在冰川外洗和冰芯中发现的铂来源”,Kennett 说。但Petaev 认为,“由于彗星是由宇宙原始物质组成,这边观测到的铂比例不会在彗星出现。相反地,要达到这样的比例需经过熔化和再结晶的循环,这循环过程会形成铁陨石。”
哥本哈根大学( University of Copenhagen)冰川学家Kurt Kjær 是这个发现新陨石坑团队的领导者,他的同事并不想参与新仙女木假说的辩论。 “我们无法证明,但我们更不可能反驳”,Kjær 说。
新陨石坑的发现团队正计划从冰川外洗收集更多沉积物,甚至计划直接钻入陨石坑以取回可追溯年代的沉积物。 “可能还有其他陨石坑潜伏在格陵兰岛的冰层之下,甚至可能在南极洲。一旦我们知道要找什么,就能更容易识别出来。” MacGregor 说。