“6500万年前,一颗直径10公里的陨石撞地球,将大量岩石抛到平流层,屏蔽阳光,引发长达数年的黑暗与寒冬,最后恐龙灭绝……”这是众所皆知的科学知识。
然而近日,伦敦帝国理工学院(Imperial College London)的Gareth Collins教授发现,造成恐龙灭绝的原因,可不只是“超大陨石撞地球”那么简单。陨石撞击位置、撞击方向、撞击角度这三个要素,造就了恐龙灭绝的“完美风暴”。
Collins将研究发布在《自然通信》期刊上。
科学家发现希克苏鲁伯陨石坑的“不对称结构”
陨石撞击地球后,留下了直径约180公里的希克苏鲁伯陨石坑(Chicxulub crater)。Collins是研究该陨石坑的一员,发现了它的的“不对称结构”。
Collins用计算机还原6500万年前的情景:
直径约10公里的陨石撞击地球,瞬间造成30公里的大洞,并导致周边的岩石熔化;接着液态岩石向大洞反弹,在短短几分钟内,堆栈出比圣母峰还高的山;但不久之后,这些岩浆就会向四周回流,最后在撞击坑内部留下永久的环状山峰。此外,陨石撞击也会造成地幔结构改变,产生地慢隆起(mantle uplift)的环状结构。
若陨石是以垂直的角度撞击地球,那陨石坑中心、环状山峰中心、地幔隆起中心等三个点会重叠;然而在希克苏鲁伯陨石坑,这三个点并非重叠,而是沿着东北–西南方向连成一直线,而陨石坑中心位于环状山峰中心与地幔隆起中心之间。
这三个中心位置是判断撞击方向与撞击角度的线索。Collins的研究团队用计算机模拟,发现陨石从东北方向以60度角撞击时,会造成这样的地质现象。Collins表示,如果撞击角度介于30到45度间,环状山峰中心与地幔隆起中心就会位于陨石坑中心的西南侧,若撞击角度是90度,这三个中心就会重叠。而60度撞击角度最符合实际地质观察的结果。
陨石撞击的位置、方向、角度,造就恐龙灭绝的“完美风暴”
造成恐龙灭绝的原因,不仅仅是大型陨石撞击,而是撞击位置、撞击方向与撞击角度等3个因素叠加的结果。
撞击位置:
陨石撞击点位于犹加敦半岛与墨西哥湾,而墨西哥湾下方有大量的硫化沉积物。陨石撞击同时造成硫化物与海水蒸发,两者在平流层混合,屏蔽阳光,产生长达数年的寒冬。
撞击方向:
陨石撞击以东北方向撞击地面,而撞击点的含硫岩层厚度刚好向西南方向增加。也就是说,大量硫化物正对着冲击方向,被撞击高温瞬间蒸发。
撞击角度:
陨石以60度角撞击地面,而根据Collins的计算机模拟结果,撞击角度介于45到60度之间时,会将最多的碎片抛到大气层。
总结来看,撞击地点含有大量的硫化物,是导致寒冬与恐龙灭绝的“原罪”;而撞击方向与撞击角度则“最大化”硫的喷发量,放大寒冬的强度与延续时间。Collins教授表示,如果撞击角度小一点或大一点,对气候的影响就会减缓许多;参与研究的教授Sean Gulick则评论,60度的撞击角度是“最惨的角度”。
在一连串的“巧合”之下,造就了恐龙灭绝的“完美风暴”。但宇宙、地球、生命、人类等诞生本来就各种巧合叠加出来的结果,若没有这颗陨石,若撞击位置、方向、角度偏差一点,可能恐龙就不会灭绝,哺乳类不会称霸地球,也轮不到人类来创建文明。面对所处的时代背景与自然环境,人类真的只能用谦卑的心态看待,因为只要偏差了一点,人类就不会出现在这个宇宙里面。