昨天的一篇文章,我們討論了地球上遭遇過最嚴重的一次生物大滅絕事件,那就是二疊紀生物大滅絕。當時,地球上超過90%的海洋生物和70%的陸生脊椎動物徹底消亡,究其原因,竟然可能是因為氧氣過多。
不得不說,我們的地球雖然是生命的天堂,卻也會時不時地上演恐怖的生存危機。在距今6600萬年前,另一次災難突如其來,導致了迄今為止地球上最后一次生物大滅絕,也就是白堊紀生物大滅絕。在這次災難中,著名的史前生物恐龍徹底退出歷史舞臺,成為了一堆化石。
和二疊紀末期的那次大滅絕事件不同,恐龍的滅絕極有可能來自于另一種災難。目前的研究表明,很有可能是一顆恐怖的小行星撞擊在地球上,造成了恐龍的滅絕。
這樣的猜想不是空穴來風,而是有許多證據(jù)的。比如在墨西哥尤卡坦半島,科學家們找到了一個隕石坑,那就是奇克蘇魯布隕石坑。這個隕石坑的直徑達到了180公里,并且恰好形成于差不多6600萬年前。因此,科學家們完全有理由把小行星撞擊和恐龍的滅絕聯(lián)系起來。
科學家認為,當時撞擊地球的那顆小行星直徑大約有10公里。它的撞擊本身還不足以完全滅絕恐龍,但是接下來的一系列連鎖效應成為了滅絕恐龍的直接兇手。
在被小行星撞擊后,大量的灰塵被掀起來,進入大氣層中,在長達1年的時間里遮天蔽日。再加上大量的硫酸以氣溶膠的形式進入到平流層中,更加減少了太陽的照射,以至于到達地表的日照量減少了10%-20%。
日照的減少導致許多植物、浮游植物無法進行光合作用,最終死亡。植物死亡后,植食性動物也因為食物的短缺而滅亡,接下來就是肉食性動物。就這樣,一場恐怖的大滅絕事件就發(fā)生了。
大體上來說,小行星撞擊地球后發(fā)生的事情,就是這樣的。那么,小行星撞擊之前呢?它到底是從何而來的呢?多年以來,考古學家和天文學家們一直對這個問題非常好奇,卻始終找不到一個答案。
最近,美國西南研究所(SwRI)的科學家們利用地質(zhì)學和計算機建模兩種手段,對這顆小行星可能的身份進行了研究,或許可以給出一個回答。
首先,我們要注意到一個事實:早在2億多年前,恐龍就已經(jīng)出現(xiàn)了,它們統(tǒng)治地球的時間遠遠超過了1億年,一直到6600萬年前它們才滅絕。由此可見,像這樣的恐怖撞擊,其實并不經(jīng)常發(fā)生。或許,這顆小行星來自于比較遠的地方,比如小行星帶。
研究人員之所以進行這樣的推測,有兩個證據(jù)。第一個證據(jù)就是從撞擊事件中形成的巖石中,他們找到了一些地質(zhì)樣本;其次就是通過對不同類型的小行星或者彗星進行計算機模擬,可以了解它們在太空中經(jīng)歷了怎樣的過程,才會闖入地球大氣層。
經(jīng)過大量的努力,研究團隊獲得了一些關(guān)于這顆小行星元素構(gòu)成的秘密。他們發(fā)現(xiàn),這應該是一顆碳質(zhì)球粒隕石。這是一種比較常見的隕石,來自于太陽系早期。有很多的碳質(zhì)球粒隕石軌道都比較靠近地球,但問題在于,這些靠近地球的碳質(zhì)球粒隕石都沒有達到10公里的直徑。
那么,這顆“巨無霸”碳質(zhì)球粒隕石到底是從何而來的呢?
為了回答這個問題,研究團隊選擇利用數(shù)學建模和超級計算機進行模擬。他們來到了美國宇航局,借助后者的Pleaides超級計算機進行模擬。他們構(gòu)建了一個包含13萬顆各種類型的小行星的模型,觀察它們與小行星帶之間所產(chǎn)生的相互作用。
在這個過程中,他們發(fā)現(xiàn)了一個特殊的現(xiàn)象:來自于太陽的熱動力和其他小行星的引力作用,可以形成一種合力,將小行星甩到一個特殊的位置,他們稱之為“動態(tài)逃逸艙口(dynamic escape hatch)”。在這里,引力的拉扯作用可以改變一顆小行星的軌道,這就可能會導致小行星被甩到地球軌道上來。
在計算機模型中,這樣的逃逸發(fā)生得比較頻繁。不過,要是想讓像6600萬年前那顆一樣直徑達10公里的小行星這樣被甩到地球軌道上,頻率就要低得多,平均每2.5億年才會上演一次。即便如此,這也比此前推算的頻率要高大約10倍。
研究人員發(fā)現(xiàn),撞擊在尤卡坦半島的那顆碳質(zhì)球粒隕石普遍都分布在外帶,這意味著它們更容易被帶到這個動態(tài)逃逸艙口的位置上,最終引起對地球生物的威脅。
他們最后得到了結(jié)論是:一顆相對比較少、體型較大的小行星,在太陽的熱動力和引力的共同作用下被甩到了地球軌道上,最終闖入地球大氣層,滅絕了恐龍。不過,這樣的撞擊概率相對也比較低,平均每2.5億年才會上演一次。
看起來,我們還是有足夠的時間去發(fā)明一套小行星的抵御系統(tǒng),不過,即使是直徑1公里的小行星,也足以給人類帶來滅頂之災,這樣的撞擊頻率或許更高一點。而且,平均值不代表必然,下一次這樣的撞擊未必非要等到差不多2億年后。
所幸的是,短期來看,目前還沒有小行星真的有撞擊地球的風險。所以,抓緊時間吧,在小行星真的威脅地球之前,找出一個解決方案。