陨星,火山与灭绝的恐龙

作者:三联生活周刊

(文 / 朱步冲)

陨星,火山与灭绝的恐龙0

“巨大的天体冲破大气层的重重拦截,猛烈地撞击在地球表面,引发的爆炸产生了1万亿吨以上的岩石与尘埃,射入大气层,并以火流星的形式再次返回地球。碎片与尘埃形成的云雾在数年中挥散不去,由此宣布了恐龙时代的结束。”这幕类似“天地大碰撞”式的场景,经过长年累月的科普教育,已经被儿童们视之为真理,但近日科学家们却提出了截然不同的论断。

“天体撞击诱发的大范围的地震与火山喷发,才是导致恐龙灭绝的真正原因。尽管那些天体进入大气层时的景象很壮观,也能导致严重的局部灾难,但光靠几次撞击仍然不足以对整个地球的生态系统造成什么决定性的影响。”伦敦大学的地理学家艾德里安·琼斯教授指出,“去年在印度德干高原坠落的陨石与随即发生的墨西哥沿海火山喷发现象,有力地证明了我们的论断。”

通过计算机模拟程序,琼斯教授与他率领的研究小组完美再现了这场发生在6500万年前的地理巨变,并将结果发表在《地理学》杂志4月号上:连续的陨星撞击使得深处地壳下几十公里,温度达华氏2000度的灼热岩石发生减压融化,从各处的火山口喷发而出,导致地表活火山的同时喷发,大量的熔岩与火山物质形成了今日地球上一系列的高原地貌,比如亚洲北部的西伯利亚高原与南部的德干高原。

琼斯教授并非孤军作战,马里兰州立大学古生物学家凯文·波普也对“火山喷发灭绝论”持支持态度:“根据计算,仅仅依靠几次大型天体撞击所制造的尘埃与硫化物远远不能达到遮蔽阳光数年所要求的数量。但如果这些物质的来源是那些撞击引起的持续火山喷发,那么一切困难将迎刃而解。”波普自1990年以来就供职于NASA 下属的艾姆斯中心,从事关于恐龙灭绝与外来天体撞击的相关研究。

在长达12年的研究中,波普考察了全球大部分远古时期天体坠落的遗迹,从而坚定了他对于天体撞击引发火山活动的论点:“在白垩纪与侏罗纪地层的交界,无论是西伯利亚、南亚大陆抑或墨西哥,都有明显的熔岩痕迹,而且硫元素的含量极高。如此大量的酸性物质很难由陨星提供,它们应当来自地核这个硫元素异常丰富的所在。只有这样,才能释放出可以存留数年的灰尘与酸性物质使得光合作用无法进行,彻底破坏了恐龙的食物链。”

更令人振奋的是,哥伦比亚大学地球物理学家达拉斯·H·阿伯特以及纽约州立大学的安·埃斯利博士在对400万年来天体撞击与地震、火山爆发的相关资料,经过详细统计后,于近日发布了研究报告,声明在地球历史上的10个天体撞击频繁时期中,有9个伴有火山大规模喷发与地震现象,这个结果无疑又为“火山喷发灭绝论”打了一剂强心针。

但反对的声音很快就浮出水面,首先发难的是亚利桑那大学的地球物理学专家杰莫洛斯博士,他认为任何现有的科学手段都根本无法精确测定数百万年前的地质活动的确切日期,并且不同的计算方法得出的结果本身就有误差。不仅如此,莫尔斯博士声称经过他的计算,撞击产生的能量只有千分之一能够以地震波的形式传导到地球另一面的相对位置,以此计算,一颗直径为12公里的巨大天体撞击产生的能量,大约只能让喷发地点的地壳温度上升1度多一点。

不过,在哥伦比亚大学古生物学家保罗·奥尔森主持下,圣地亚哥国家实验室利用计算机模拟测试显示了截然相反的结果:即便天体撞击地球后只有千分之一的能量可以传导出去,也能够产生约6000立方米的熔岩,进而产生更大的连锁反应。

不仅如此,以往关于白垩纪晚期地层的研究都基于一个假设,即这些沉淀物来自天体碎片。如果根据放射元素测试法计算,那么这些爆炸的能量很可能被低估了100倍。“不论结论究竟怎样,这是我们首次以地理学视角来研究恐龙兴亡的奥秘。它的重要意义不但在于明了恐龙曾遭受的不幸命运,也能为我们预测未来地球是否会再次面临同样的危险提供宝贵的经验。”保罗·奥尔森说。

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