如果在六千六百萬(wàn)年前的某個(gè)晚上，你站在北美的某個(gè)地方仰望天空，你將很快就能看到一顆很像恒星的東西。但是如果持續(xù)觀察一兩個(gè)小時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)這顆恒星幾乎沒(méi)有移動(dòng)，但是它的亮度似乎會(huì)增加。這是因?yàn)樗皇且活w恒星，而是一顆小行星，它正以每小時(shí)7.2萬(wàn)公里的速度直接沖向地球。60小時(shí)后小行星撞擊地球的悲劇發(fā)生了。小行星的巨大沖擊力導(dǎo)致空氣被強(qiáng)烈壓縮和迅速加熱，它通過(guò)大氣層時(shí)會(huì)炸出一個(gè)大洞，進(jìn)而產(chǎn)生強(qiáng)烈的超音速?zèng)_擊波。這顆小行星撞擊了今天尤卡坦半島淺海所在的地方。在那一刻，白堊紀(jì)結(jié)束了，古近紀(jì)開(kāi)始了。
幾年前，洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們使用當(dāng)時(shí)世界上最強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)之一，也就是用于等離子物理實(shí)驗(yàn)的Q機(jī)，來(lái)模擬這次撞擊的影響。結(jié)果是一個(gè)慢鏡頭，逐秒的假彩色視頻事件。這顆至少有10公里跨度的小行星炸出了一個(gè)大約29公里深的隕石坑，并將25萬(wàn)億公噸的碎片拋入大氣層。
想象一下，一顆小石子濺到池塘里的情景，但是這次是發(fā)生在一顆行星的尺度上。當(dāng)?shù)貧娪慷鰰r(shí)，一座比珠穆朗瑪峰還高的山峰出現(xiàn)了，這次地殼噴發(fā)事件釋放的能量是廣島原子彈的十億多倍，但看起來(lái)一點(diǎn)也不像核爆炸，因?yàn)樗鼪](méi)有核爆的標(biāo)志性蘑菇云。相反最初的噴發(fā)形成了一個(gè)“公雞尾巴”，這是一個(gè)巨大的熔融物質(zhì)射流，然后它們從大氣層中落下，其中一些從北美上空從天而降。這些物質(zhì)相當(dāng)可怕，它們中的大部分的溫度是太陽(yáng)表面溫度的幾倍，因此點(diǎn)燃了1000公里內(nèi)的一切可燃物。另外被液化的、過(guò)熱的巖石還會(huì)形成倒立的錐狀突起，它們向外擴(kuò)散，形成無(wú)數(shù)被稱(chēng)為熔融石(tektites)的熾熱玻璃團(tuán)，覆蓋了整個(gè)西半球。
一些噴出物擺脫了地球的引力，進(jìn)入了環(huán)繞太陽(yáng)的不規(guī)則軌道。在數(shù)百萬(wàn)年的時(shí)間里，它們中的一部分開(kāi)始了去往往太陽(yáng)系其他行星和衛(wèi)星的慢慢旅程。火星上最終布滿(mǎn)了碎片，就像在地球上發(fā)現(xiàn)了被遠(yuǎn)古小行星撞擊到高空的火星碎片一樣。2013年發(fā)表在《天體生物學(xué)》雜志上的一項(xiàng)研究估計(jì)，數(shù)十噸的撞擊碎片可能落在了圍繞土星運(yùn)行的衛(wèi)星泰坦、歐羅巴和木衛(wèi)四上。數(shù)學(xué)模型表明，這些漂浮的碎片中至少有一部分仍然含有活的微生物。小行星撞擊地球可能在整個(gè)太陽(yáng)系播下了生命的種子，不過(guò)地球上的生命卻遭遇了毀滅性的打擊。
小行星撞擊地球后也幾乎消失不見(jiàn)了，它分解的物質(zhì)與氣化的地球巖石混合在一起，形成了一股熾熱的羽流。在坍縮成白熾的塵埃柱之前，它們最遠(yuǎn)能夠到達(dá)二分之一的地月距離。計(jì)算機(jī)模型顯示，在“歸零地”9000公里范圍內(nèi)的大氣，由于碎片風(fēng)暴而變得超級(jí)熾熱，它們引發(fā)了巨大的森林火災(zāi)。當(dāng)?shù)厍蛐D(zhuǎn)時(shí)，空氣中的物質(zhì)聚集在地球的一邊，在那里它們墜落并點(diǎn)燃了整個(gè)印度次大陸。對(duì)最終覆蓋地球的火山灰和煤煙層的測(cè)量表明，大火吞噬了全球約70%的森林。與此同時(shí)撞擊引發(fā)的巨大海嘯席卷了墨西哥灣，撕裂了海岸線(xiàn)，數(shù)百米的巖石層被剝離，碎片被推到內(nèi)陸，然后再被吸回深海，這就是今天石油工人在深海鉆探過(guò)程中有時(shí)會(huì)遇到雜亂沉積物的原因。
破壞才剛剛開(kāi)始?？茖W(xué)家們?nèi)匀粚?duì)許多細(xì)節(jié)存在爭(zhēng)論，這些細(xì)節(jié)來(lái)自于計(jì)算機(jī)模型研究，來(lái)自于對(duì)巖屑層的實(shí)地考察，來(lái)自于對(duì)物種滅絕的速度、化石和微化石以及許多其他線(xiàn)索的研究。但整體來(lái)看，當(dāng)時(shí)地球面臨的形勢(shì)始終是令生命窒息的絕望。撞擊產(chǎn)生的灰塵和油煙以及大火導(dǎo)致陽(yáng)光無(wú)法照射到地球表面長(zhǎng)達(dá)數(shù)月之久。光合作用幾乎停止了，導(dǎo)致大氣中的氧氣含量驟降，因此殺死了大部分植物，消滅了海洋中的浮游植物。大火熄滅后，地球陷入了一個(gè)寒冷的時(shí)期，甚至可能是深度凍結(jié)。地球上的兩大食物鏈，海洋和陸地，都崩潰了。大約75%的物種滅絕了，地球上超過(guò)99.9999%的有機(jī)生物體死亡，碳循環(huán)也停止了。
地球本身變得有毒。當(dāng)小行星撞擊地球時(shí)，石灰?guī)r層汽化，向大氣中釋放出萬(wàn)億噸二氧化碳、一百億噸甲烷和十億噸一氧化碳，它們都是強(qiáng)大的溫室氣體。撞擊還汽化了硬石膏巖石，將10萬(wàn)億噸硫化物噴射到高空。硫與水結(jié)合形成硫酸，然后以酸雨的形式落下，這種毒物的威力可能導(dǎo)致任何幸存植物的葉子脫落和土壤流失養(yǎng)分。
今天古生物學(xué)家在美國(guó)北達(dá)科他州發(fā)現(xiàn)了一個(gè)化石遺址，其中包含著6600萬(wàn)年前隕石撞擊后1小時(shí)內(nèi)被吞噬生命的動(dòng)物和植物。這是有史以來(lái)最豐富的KT邊界遺址，化石遺址中的豐富信息顯示出生活在白堊紀(jì)末的昆蟲(chóng)，魚(yú)類(lèi)，哺乳動(dòng)物，恐龍和植物，它們和撞擊產(chǎn)生散落的熔融石和巖石夾雜在一起。
小行星撞擊所沉積的碎片、灰塵和煙灰層以筆記本厚度的黑色條紋保存在地球沉積物中。這被稱(chēng)為KT邊界，因?yàn)樗鼧?biāo)志著白堊紀(jì)和第三紀(jì)的分界線(xiàn)。第三紀(jì)被重新定義為古近紀(jì)，但“KT”一詞仍然存在，KT層上下充滿(mǎn)了神秘。在白堊紀(jì)晚期，大范圍的火山向大氣中噴出大量的氣體和塵埃，空氣中二氧化碳的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我們現(xiàn)在呼吸的空氣。當(dāng)時(shí)的地球上是熱帶氣候，地球上可能完全沒(méi)有冰。然而科學(xué)家對(duì)當(dāng)時(shí)存在的動(dòng)植物知之甚少，因此他們一直在尋找盡可能靠近KT邊界的化石沉積物。
古生物學(xué)的核心謎團(tuán)之一是所謂的“三米問(wèn)題”。經(jīng)過(guò)一個(gè)半世紀(jì)的不懈搜尋，在KT邊界以下3米深的地層中幾乎沒(méi)有發(fā)現(xiàn)恐龍化石，KT邊界代表著數(shù)千年的歷史。因此許多古生物學(xué)家認(rèn)為恐龍?jiān)缭谛⌒行亲矒舻厍蛑熬鸵呀?jīng)走向滅絕，這可能是由于火山爆發(fā)和氣候變化。其他科學(xué)家則反駁說(shuō)，三米問(wèn)題僅僅反映了找到化石有多難。他們堅(jiān)持認(rèn)為，科學(xué)家遲早會(huì)發(fā)現(xiàn)離毀滅時(shí)刻更近的恐龍。
被鎖定在KT邊界的物質(zhì)遺跡是生物學(xué)家想要解答關(guān)于地球生命史上最重要事件之一的問(wèn)題的關(guān)鍵。如果你像許多生物學(xué)家那樣把地球看作一種活的有機(jī)體，你可以說(shuō)它是被一顆子彈擊中的，差點(diǎn)死掉。破譯當(dāng)時(shí)毀滅時(shí)所發(fā)生的事情不僅對(duì)解決三米問(wèn)題至關(guān)重要，而且對(duì)解釋我們作為一個(gè)物種的起源也至關(guān)重要。
聯(lián)系客服
