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小行星撞进地球——地球灾难史图解(7)

楼主:公理力 时间:2018-12-25 02:58:10 点击:46 回复:13
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  小行星撞进地球——地球灾难史图解(7)
  文:公理力

  除了华夏传统文化中虚构出来的龙,国人最熟悉、却从未见过的一种动物应该就是恐龙了。古生物学界有确凿证据证明,恐龙灭绝于6500万年前,这相当于我们地球历史周周日晚9时30分。现代人往往为这一巨型动物的灭绝而惋惜不已,甚至幻想着通过基因工程能够复活这个古老的物种。但恐怕没有多少人想过,恐龙消亡的最大意义在于为人类登上历史舞台扫除了一个巨大障碍!

  恐龙为何会灭绝?在很长一个时期内,科学界并无确切答案。这件地球与人类演化史上的特大“案件”,直到最近几十年才成功告破,并找到真正的“元凶”。

  40余年前,生物学家施密特在地质学上的K-T界线层(介于白垩纪和第三纪之间的界线,形成于6500万年前)发现了富含稀有金属铱的成分,这一发现立即震惊了科学界。因为地球上的绝大多数金属铱都深埋在距地表6300公里深的地核内,但来自外太空的陨石和小行星上一般都含有铱。如果在地球表面找到了铱,就意味着与外来星体有关!由此,相关研究者很快得出推论:6500万年前(地球历史周周日晚9时30分),来自外太空的一颗小行星撞上了地球,导致70%生物大灭绝的惨剧,这其中就包括称霸地球达1亿5千万年的巨型生物——恐龙家族。
  
  但仅有推论,美没有证据,还是不够的。要想结案,起码应该找到“犯罪现场”。于是,相关领域的研究者们在全球范围内展开寻找撞击坑的工作。而通过研究稀有金属铱在世界各地的分布范围,他们预测:撞击坑规模一定很大,直径应该在200公里左右。通过考察美国现有的陨石坑岩石特征,特别是通过分析特征层在不同区域的厚度变化,有研究者推测出,K-T界线撞击坑大致地理位置应该在加勒比海一带。但搜寻工作始终一无所获。

  直到1978年,一家石油公司在勘探井中偶然发现,在墨西哥近海逾千米深地下存在一个巨大的马蹄形特殊结构层,它具有撞击坑的所有特征。其宽度达到180公里,深度达19公里,再加上外撞击圈其直径可达200公里,这与预测的K-T界线撞击坑尺度完全吻合!
  
  
  对钻井取出的岩芯样品化验分析发现,其中含有稀有金属铱,石英结构粉碎特征也符合撞击特征。研究者们相信,寻觅已久的K-T界线撞击坑就在这里!
  
  海底的证据已经相当充分,但事情并没有完,研究者又在陆地找到了新的证据!墨西哥玛雅文化遗址区域分布有一些石灰岩溶岩坑,古玛雅人把这些天然“井”用作献祭池。这类天然井通常出现在地层断裂带上或岩层薄弱处。
  
  
  
  有研究者通过分析卫星影像资料发现,这些石灰岩天然井并非处于岩层天然断裂带上,而是呈环形分布!查阅对比石油公司的地质资料后发现,这些溶岩井正分布于撞击形成的环形破碎带上,与石油公司发现的撞击坑完全吻合!这就进一步证实了撞击坑的真实性及其巨大规模。
  
  找到了K-T界线撞击坑后,研究者们以坑的尺度、环境条件等信息为基础,并通过实验室模拟试验,终于推演出6500万年前那场惨烈大撞击的大致发生过程、规模、及其后果。

  研究者们相信,6500万年前来自外太空的那颗巨型岩体尺度约10公里,重达1000亿吨,以72000公里的时速冲入太阳系,最终以20倍子弹的极高速度撞入地球浅海中。

  由于极高的撞击能量一部分转化为热能,撞击中心的温度高达华氏16000度,部分岩石熔化为岩浆。从撞击坑飞出的熔岩时速高达40000公里,相当于无数颗超音速熔岩飞弹向四周飞散。有人甚至认为,少量飞出的熔岩可以摆脱地球引力范围飞向月球!据计算机模拟估算,从撞击坑被炸飞的岩石总量可达5000亿吨。
  
  一些超高速飞出的熔岩可达地球最远处,就是地球另一面的南极和西伯利亚也可抵达。由此引发全球规模的森林大火。与此同时,超高温风暴以3000余公里的时速从撞击点向周围爆开。撞击还引发超大规模海啸,海浪高达近百米。这次撞击类似一场超大规模核爆炸,除了部分海洋生物和居于地下洞穴内的少量陆地动物,地表各类动植物均未能幸免,恐龙这类大型陆地动物更是首当其冲,惨遭灭绝。
  
  
  
  
  大碰撞过后,随着森林大火的自行熄灭,地球复归平静。但混杂着粉尘、烟雾和各种有害气体的混合物充斥整个地球大气层。有长达2、3个月时间,日月无光,地球上什么都看不到。而美洲一带,伸手不见五指的境况更持续达半年之久!

  研究者分析认为,撞击坑所在的位置是一个极其糟糕的撞击点,此处岩土层中富含硫。大碰撞导致大量二氧化硫气体进入地球大气层,对阳光形成反射屏障。即使最初形成的各类尘埃回落地面后,这些气体仍然漂浮于大气层高空。这一效应导致碰撞后的酷寒严冬期又延长一两年之久。最终,它们与大气中的水结合形成硫酸微滴,以酸雨形式落回地面。
  
  
  地球上各类岩层不仅由硅酸盐构成,石灰岩类岩层的主要成分是碳酸盐。这次大碰撞的高温还导致巨量碳酸盐分解出二氧化碳等温室气体蒸发。据模拟估算,其总量可达数十亿吨,相当于燃烧石化燃料3000年的效果!这一效应的直接结果,就是在经历了长达两三年的酷寒期之后,地球又进入一个更加漫长的酷暑期。有研究者认为,地球气温在大碰撞发生后几个世纪才逐渐恢复正常!
  
  长达两三年的寒冬,加上更加漫长的高温气候,对少量幸存下来的动植物都是空前的严峻考验。恶劣的气候导致植物匮乏,这首先导致草食动物的死亡,然后是食物链上的其它动物……

  这场大劫难导致恐龙等大型陆地动物的灭绝,而一些生活在洞穴中的小型哺乳动物则幸运地活了下来。这些活下来的小型动物属于杂食类,几乎什么都吃,这使得它们在极端严苛的环境下也有生存下去的机会。此外,哺乳动物胎生的特点较之卵生也为严苛条件下维持繁衍创造了必要条件。
  

  经历这场大灾难幸存下来的这些小型动物,失去了威胁其生存的绝大多数天敌,从而有了更好的生存与发展环境。

  一句话,正因为恐龙灭绝了,人类的祖先哺乳动物才能更有条件繁衍,并最终进化为今天的人类。从这个意义上讲,人类应该感谢6500万年前的这场大灾难!而人类大约300万年前出现在非洲。按照本文一直采用的地球历史周衡量,人类出现在地球上,才仅仅10分钟左右而已。

  无疑,小行星撞地球导致恐龙家族和其它生物灭绝,是一个小概率事件,但小概率事件并非不可能事件。当然,碰撞规模越小,发生的概率就越高,例如,地球上并不罕见的陨石。而小行星撞地球这类毁灭性大灾难,发生的概率就极其微小了。科学工作者们基于大量的研究认为,类似规模的大碰撞几千亿年才可能发生一次。

  最后,或许有人会抛开概率,提出这样的问题:假如今天人类再次遭遇类似的大碰撞危机,人类的命运将会如何?

  笔者对此并不多么担忧。理由也不复杂。1)在计算机科学辅助下的天文学已经具有相当令人满意的预测能力。天文学家可以提前很久发现可能与地球相撞的小行星或巨型陨石。2)在获得足够早的预报前提下,人类核武技术和太空飞行技术相结合,应该有能力对类似规模的小行星或巨型陨石的运行轨迹进行人为微调,从而避免与地球相撞。

  举一个例子即可大致了解目前人类核技术的威力。前苏联乌克兰地区切尔诺贝利核电站发生爆炸的4号核反应堆内全部核燃料拥有的放射性污染威力相当于日本广岛、长崎两颗原子弹总和的100倍!时过境迁20年后,谈起那场核灾难,戈尔巴乔夫向记者透露:我们计算过我们最具威力的SS18核导弹,一颗核导弹的威力就是切尔诺贝利的100倍!这就意味着,一颗SS18的威力相当于广岛、长崎两颗原子弹总和的1万倍!而前苏联当时拥有2700颗核导弹!假如用这些核武器去“微调”一个直径10公里左右的小行星或更小的巨型陨石的运行轨迹,在技术上无疑是可行的。

  【本系列至此结束】
楼主公理力 时间:2018-12-25 05:18:48
  火星上有水的最新证据!
  

  2003年6月2日,欧洲航天局(ESA)的"火星快线"(Mars Express)任务离开地球开始其飞往火星的探测征途。6个月后的12月25日,它进入了火星轨道。

  今年圣诞节之际,它发回了一组火星上一个大冰坑的照片,成为它抵达火星15周年的完美纪念。这个被命名为Korolev的冰坑,直径82公里,位于火星北极南部的一个低洼带。

  这组照片由德国航空航天中心(German Aerospace Center)提供的高分辨率立体相机(HRSC),在飞行器环绕极地5次中分别拍摄的照片综合而成,较全面地呈现了这个冰坑在北极地区的位置。

  Korolev冰坑里面的冰层估计有1.8公里厚,储水量达2200立方公里,终年不化。这个水量相当于伊利湖和安大略湖水量之和。

  科学家们分析,至少几个因素造成了这个冰层的常年不化。坑低部地势比坑边缘低2公里左右,温度比坑边缘部低。当空气经过坑面的冰层时遇冷下降、下沉,造成坑面上方总有一层冷空气"保护"坑里的冰面不受外面温度变化的影响,常年处于结冰状态。
作者 :河海森林5 时间:2018-12-25 09:31:49
  学习了
  • 公理力

    举报  2018-12-25 15:03:55  评论

    @河海森林5 客气,河海这境界就不是秃隼和庸医能比的。
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作者 :呼啸的苍隼 时间:2018-12-25 12:59:40
  @公理力

  老公该不会是地理教授吧!
  • 公理力

    举报  2018-12-25 23:38:48  评论

    @旖旎霓裳 嗯,说明当年你们音乐系主任还是挺帅的。
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