小行星撞击地点的岩石记录了恐龙灭绝的第一天

avatar 2019-11-0908:00:33 评论 9

当导致恐龙灭绝的小行星撞向地球时,引发了野火,引发了海啸,并向大气中喷射了大量的硫磺,以至于挡住了太阳,导致全球变冷,最终导致恐龙灭绝。

恐龙

这是科学家们假设的情景。现在,由德克萨斯大学奥斯丁分校领导的一项新研究已经证实了这一点,他们在撞击后24小时内填满陨石坑的数百英尺的岩石中找到了确凿的证据。

证据包括一些木炭、由海啸回流带来的岩石碎片和明显缺失的硫磺。杰克逊地球科学学院德克萨斯大学地球物理研究所(UTIG)的研究教授Sean Gulick说,他们都是岩石记录的一部分,提供了迄今为止最详细的关于结束恐龙时代的灾难后果的研究。

“这是我们能够从‘归零地’内恢复的大量事件记录,”古力克说。他领导了这项研究,并与人共同领导了2016年国际海洋探索计划科学钻探任务,该任务从尤卡坦半岛附近的撞击地点取回了岩石。“它告诉我们来自目击者位置的撞击过程。”

9月9日在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上发表了一篇论文,它建立在杰克逊学院(Jackson School)与他人共同领导的早期研究的基础上,后者描述了陨石坑是如何形成的,以及撞击地点的生命是如何迅速恢复的。一个由二十多位科学家组成的国际团队对这项研究做出了贡献。

撞击发生几小时之内,撞击地点就产生了放射性物质,或者是被从墨西哥湾周围涌回火山口的海水冲了进来。仅仅一天就沉积了大约425英尺的物质——这个速度是地质记录中最高的。这种惊人的积累速度意味着,在撞击发生后的几分钟和几小时内,这些岩石记录了环形山内部和周围环境的变化,并为这次撞击造成的更持久的影响提供了线索,那次撞击摧毁了地球上75%的生命。

古力克将其描述为地区层面上短暂的地狱,随后是一段长时间的全球降温。

“先火烤然后再冷冻,”古力克说。“那天并不是所有的恐龙都死了,但很多恐龙都死了。”

研究人员估计,这颗小行星撞击地球的威力相当于第二次世界大战中使用的100亿颗原子弹。爆炸引燃了数千英里外的树木和植物,并引发了一场波及伊利诺斯州内陆的巨大海啸。在陨石坑内,研究人员发现了木炭和一种与土壤真菌相关的化学生物标记物,它们存在于沙土层内或沙土层之上,这些迹象表明,它们是由重新浮出水面的水沉积下来的。这表明,随着海啸退去的海水,烧焦的地貌被拖进了火山口。

普渡大学(Purdue University)教授、撞击坑形成专家杰伊·梅洛什(Jay Melosh)说,找到野火的证据有助于科学家们知道,他们对小行星撞击的理解是正确的。

“这是生命历史上重要的一天,这是在世贸中心遗址发生的事情的一个非常清晰的记录,”没有参与这项研究的Melosh说。

然而,研究中最重要的发现之一是核心样本中缺失了什么。环形山周围布满了富含硫的岩石。但是核心没有硫。

这一发现支持了一种理论,即小行星的撞击蒸发了存在于撞击地点的含硫矿物,并将其释放到大气中,在那里它对地球气候造成了严重破坏,将阳光反射出地球,导致全球变冷。研究人员估计,至少有3250亿公吨的二氧化碳会因为这次撞击而释放出来。从这个角度来看,这大约比1883年喀拉喀托火山爆发时喷出的硫磺多了4个数量级。那次火山喷发使地球的气候平均变冷了5年,温度下降了2.2华氏度。

虽然小行星撞击在区域层面造成了大规模的破坏,但正是这种全球气候变化导致了大规模的灭绝,恐龙和当时地球上大多数其他生物一起灭绝。

“真正的杀手应该是大气,”古力克说。“造成这种全球大灭绝的唯一途径是大气效应。”

这项研究是由一些国际和国家支持组织资助的,包括国家科学基金会。

 

Sean P. S. Gulick, Timothy J. Bralower, Jens Ormö, Brendon Hall, Kliti Grice, Bettina Schaefer, Shelby Lyons, Katherine H. Freeman, Joanna V. Morgan, Natalia Artemieva, Pim Kaskes, Sietze J. de Graaff, Michael T. Whalen, Gareth S. Collins, Sonia M. Tikoo, Christina Verhagen, Gail L. Christeson, Philippe Claeys, Marco J. L. Coolen, Steven Goderis, Kazuhisa Goto, Richard A. F. Grieve, Naoma McCall, Gordon R. Osinski, Auriol S. P. Rae, Ulrich Riller, Jan Smit, Vivi Vajda, Axel Wittmann, and the Expedition 364 Scientists. The first day of the Cenozoic. PNAS, 2019 DOI: 10.1073/pnas.1909479116

来源:sciencedaily

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