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地球上的陸地是小行星撞擊來的么

80萬年前,一顆巨大的小行星撞擊了地球,撞擊點在哪?

正所謂“坐地日行八萬里,巡天遙看一千河”,地球就像是一艘巨大的宇宙飛船,每時每刻,它都載著我們以大約每秒鐘30公里的速度圍繞著太陽公轉(zhuǎn)。然而地球公轉(zhuǎn)的路途并不是想象中的那樣安全,因為在地球附近的區(qū)域里,有著很多居心叵測的小行星。


(上圖為部分已知近地小行星的運行軌道)

這些小行星也在圍繞著太陽公轉(zhuǎn),因為質(zhì)量太小的緣故,它們的運行軌道通常都不太穩(wěn)定,一不小心就可能與地球來一次“親密接觸”。幸好我們地球有著一層厚厚的大氣,當(dāng)小行星闖入大氣層時,會因為自身極高的速度而強烈地壓縮它前方的空氣,并在因此而產(chǎn)生的高溫中大量地損失自己的質(zhì)量。

通常情況下,絕大多數(shù)撞向地球的小行星還沒落地就已經(jīng)燒完了,但某些個頭很大的小行星卻不會被高溫耗盡,它們的殘余部分(就是我們常說的隕石)會攜帶著巨大的能量狠狠地砸在地球表面,從而給地球上的生命帶來巨大的災(zāi)難。


在過去的日子里,這樣的事件經(jīng)常在地球上演,因此世界上有不少的科學(xué)家都在致力于尋找那些小行星的撞擊點(即隕石坑),在過去的研究工作中,科學(xué)家一直在懷疑,在大約80萬年前,一顆巨大的小行星撞擊了地球,但卻遲遲沒有確定這顆小行星的撞擊點。為什么科學(xué)家會產(chǎn)生這樣的懷疑呢?我們往下看。


由于自然條件(如地質(zhì)運動等)的影響,科學(xué)家很難直接找到那些年代久遠的隕石坑,但他們還有其他的辦法。

當(dāng)那些巨大隕石撞擊地面的時候,它們攜帶的能量主要會通過兩個途徑來釋放,第一是轉(zhuǎn)化為熱能,這會導(dǎo)致撞擊區(qū)域的物質(zhì)因為高溫而處于熔融狀態(tài)(有些物質(zhì)甚至?xí)虼硕苯託饣?;第二是轉(zhuǎn)化為沖擊波,強大的沖擊波不只會在地球表面形成一個巨大的隕石坑,還會使撞擊點中的各種物質(zhì)四散飛濺。


在這個過程中,四散飛濺的熔融物質(zhì)會迅速地降溫,根據(jù)其成分的不同,它們有可能會形成玻璃狀的巖石團塊,并隨著其他碎片一起在一定范圍的區(qū)域內(nèi)大量散布(這個區(qū)域被稱為“散布區(qū)”,其范圍的大小與隕石的撞擊程度相關(guān))。通過尋找這種玻璃狀的巖石團塊,并對它們的分布規(guī)律進行研究,就可以推測出當(dāng)時小行星撞擊點的大概位置,然后再進行進一步的分析和勘測,最終就可以找到它。

通過這樣的辦法,在過去的日子里,科學(xué)家確定了不少的隕石撞擊點,但有一個卻是例外,那就是“澳大利亞散布區(qū)”。研究發(fā)現(xiàn),數(shù)百萬個產(chǎn)生于大約80萬年前的細小的玻璃狀巖石碎塊,廣泛分布于澳大利亞、亞洲、太平洋以及印度洋等區(qū)域,其范圍覆蓋了超過10%的地球表面(如下圖所示),這足以說明這是一次大規(guī)模的小行星撞擊。


(澳大利亞散布區(qū),圖片來源:PNAS)

在分析了這些碎片的分布情況之后,科學(xué)家推測這次的撞擊點應(yīng)該是在東南亞一帶,然而遺憾的是,在隨后的分析和勘測工作中,他們卻一無所獲,于是在長達100多年的時間里,這就成了一個未解的謎題。

好消息是,近日發(fā)表的一項新的研究成果表明,科學(xué)家一直懷疑的那顆80萬年前的巨大隕石,其撞擊點現(xiàn)已基本確定。該研究團隊的科學(xué)家指出,利用先進的重力探測技術(shù),他們在位于老撾南部的波拉文(Bolaven)高原的熔巖床下方的位置,發(fā)現(xiàn)了這個撞擊點的蹤跡(如下圖所示)。


(撞擊點所在位置示意圖,圖片來源:PNAS)

根據(jù)初步分析的結(jié)果,這顆巨大的小行星撞擊地球后產(chǎn)生的隕石坑長約18公里,寬約13公里,以前之所以沒有找到它,是因為在它形成之后的時間里,被后來的火山爆發(fā)所噴出的熔巖給掩埋了??茖W(xué)家認為這顆80萬年前的小行星,其直徑大約為1.9公里,撞擊發(fā)生時產(chǎn)生的爆炸以及高溫,令方圓400多公里的所有生物都在劫難逃。

為何小行星會撞地球?小行星撞擊對地球生命有什么危險?

小行星的大小和質(zhì)量都很大。大型小行星撞擊地球可能會造成災(zāi)難。直徑超過100米的小行星可能會造成區(qū)域性災(zāi)難。直徑超過五公里的小行星會引起全球性災(zāi)難。全球滅絕。科學(xué)家認為,6500萬年前滅絕了恐龍的小行星直徑約為8公里,但它摧毀了地球上80%的生物。

實際上,大型小行星對地球的撞擊對地球本身幾乎沒有影響。它不過是引發(fā)一些火山地震并引起地球氣候和環(huán)境的變化而已。但是,它對地球的生態(tài)環(huán)境影響特別大,導(dǎo)致生物滅絕。就其本身而言,小行星撞擊實際上是司空見慣的。

我們星球的形成以及今天之所以如此之大的原因?qū)嶋H上是由于它不斷接受小行星撞擊。這種情況每天仍在發(fā)生??梢钥吹降牧餍呛碗E石就是它的現(xiàn)象。憑直覺,現(xiàn)在小行星撞擊的頻率比地球剛形成時要小得多。

對于巨大的天體,小行星撞擊更為頻繁。有21個彗星鞋匠征稅9碎片撞擊了木星。最大的一顆直徑約一公里,位于木星上。爆炸的氣體黑點大于地球的視在區(qū)域。

實際上,我們經(jīng)??吹叫⌒行亲矒裟拘堑氖录_@是因為木星的質(zhì)量比地球大得多,是地球的318倍,并且在小行星帶的外邊緣,因此經(jīng)歷了許多小行星撞擊事件。這也是木星如此巨大的原因之一,但是木星經(jīng)歷的事件遠比太陽差。

太陽是我們整個太陽系的中心,其質(zhì)量占整個太陽系可見物質(zhì)的99.86%。它的引力場甚至在柯伊伯帶以外。太陽系中的所有天體都在繞太陽公轉(zhuǎn)。當(dāng)然,小行星和彗星也不例外。因此,有大量的小行星和彗星直接繞太陽運行。我們常見的掃帚星實際上是直接繞著太陽公轉(zhuǎn)的天體。一些小行星和彗星的軌道非常靠近太陽,有些這樣的天體甚至?xí)┻^太陽的大氣層,在此刻,它們很容易撞擊太陽。

天文學(xué)家已經(jīng)觀察到許多這樣的事件,因為當(dāng)一顆著名的彗星在近日點穿過太陽大氣層時,天文學(xué)家沒有在太陽的另一側(cè)看到它。分析得出的結(jié)論是,它的軌道離太陽太近了。所以它被太陽的引力所吸引并擊中了太陽。

寒武紀時期小行星撞擊地球,帶來了地外生物嗎?

地球上陸地和海洋的面積比例十分獨特,人類常常認為自己已經(jīng)占據(jù)了絕對的領(lǐng)先地位,可以深刻的影響大自然中的一切。然而,隨著探索的不斷深入,人們漸漸認識到自身的不足,我們對海洋世界的了解似乎只有冰山一角。

比如,章魚這種生物,即便已經(jīng)被人類擺到了餐桌上,卻依然沒能揭開有關(guān)它們的謎團,甚至有觀點認為,章魚或許并非來自地球。

究其原因,其一,章魚的身體結(jié)構(gòu)比較特殊。作為軟體動物的一員,除了牙齒之外,它們幾乎沒有任何堅硬的地方。最值得注意的是,章魚有3顆心臟,雖然這是為了實現(xiàn)不同部位的供血,但是在整個生物界仍然十分罕見。

其次,章魚的智商遠遠超過人們的想象。由于章魚具有9個大腦,在主要大腦之外,它們的8個腕足分別擁有一個大腦,并且具備獨立的行動能力。根據(jù)相關(guān)研究,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)章魚的腕足即便斷掉,也具備行動能力,還能夠準確的躲避障礙物。

最后,章魚還擁有特別的進化機制。DNA是我們在進化過程中有效傳遞遺傳基因的載體,而章魚卻選擇在漫長的進化過程中選擇犧牲DNA來換取更多的RNA,雖然這樣會產(chǎn)生基因隔離,但是也因此為章魚爭取了最大的生存機會。

生物學(xué)家發(fā)現(xiàn),章魚并沒有因此失去遺傳方面的優(yōu)勢,反而比人類還要多出1萬多種遺傳基因,實在太過反常。

章魚在整個自然界都是十分特殊的物種,因為人們無法解釋它們在犧牲DNA帶來的好處后還能擁有如此多的遺傳基因。所以有觀點認為,很有可能是在寒武紀時期,伴隨著一場小行星撞擊,大量的生物出現(xiàn)在地球上,章魚的祖先同樣是從其他星球來到這里,并且開始了漫長的進化,它們之所以擁有與眾不同的進化方式,就是與原本星球的環(huán)境有關(guān)。

不過,由于這種說法有些荒謬,所以科學(xué)家們需要尋找更多的證據(jù)來驗證,只有深入研究,我們才有可能破解章魚的身世謎團。

為什么恐龍會滅絕?真的是小行星撞擊地球嗎?

距今大約2.5億年前,地球上的動物剛剛從史上最嚴重的二疊紀大滅絕的災(zāi)難中走出。地球迎來了一段相對穩(wěn)定祥和的時期。地球上的這個時期被稱為三疊紀。

生活在三疊紀時期的亞利桑那龍

三疊紀時期的地球與現(xiàn)在的地球環(huán)境截然不同。那時候地球上的陸地是連在一起的??茖W(xué)家把這塊大陸稱之為岡瓦納古陸。包圍著岡瓦納古陸的是一個面積相當(dāng)于現(xiàn)在所有大洋的海洋。三疊紀時期成了爬行動物的天堂。特別是鱷類成為了當(dāng)時地球上的霸主。

但是好景不長,三疊紀僅僅給動物們帶來了5000萬年的短暫美好時光。地球內(nèi)部開始暗流涌動,一次大滅絕災(zāi)難又在醞釀之中。

岡瓦納古陸

距今2.03億年的一天,陽光明媚。動物們?nèi)匀幌裢R粯佑迫蛔缘玫纳钪K鼈冋l也沒有發(fā)覺,災(zāi)難即將降臨到它們身上。地下的巖漿噴薄而出,將地球撕開了一道長約2500公里的口子。巖漿所過之處,一片火海。岡瓦納古大陸也被一分為二。地球歷史上的第四次大規(guī)模動物滅絕災(zāi)難開始了。科學(xué)家稱這次滅絕為三疊紀大滅絕。

在三疊紀大滅絕中滾燙的蒸汽,1800立方公里的巖漿,火山噴發(fā)出的有毒氣體,忽冷忽熱的極端氣候,極低的含氧量以及連下了數(shù)萬年的酸雨等惡劣因素讓當(dāng)時地球上大約76%的物種滅絕了。

三疊紀時期的動物

但是在三疊紀慘烈的大災(zāi)難中一個新生的物種悄然興起。它們的體型不大,可以用兩足行走。因此它們的肺部功能比四足的爬行動物更加強大,可以應(yīng)對三疊紀時期的低氧環(huán)境。這樣它們成為了行動敏捷的獵食者。這種動物就是最早的恐龍——南十字龍。


南十字龍

南十字龍是侏羅紀和白堊紀時期很多肉食類恐龍的共同祖先。它的出現(xiàn)也標志著地球進入到了恐龍時代。恐龍時代從三疊紀末期開始經(jīng)過侏羅紀一直到白堊紀末期長達1.6億年。在這漫長的1億6000萬年間內(nèi)恐龍成為當(dāng)時地球的霸主。然而科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)恐龍在很短的時間內(nèi)就全部消失了。這讓科學(xué)家們一直困惑不已。

恐龍時代

為什么恐龍會滅絕?6500萬年前地球上究竟發(fā)生了什么事情呢?關(guān)于恐龍的滅絕在科學(xué)界一直有多種解釋。有人認為,6500萬年前地球上發(fā)生了造山運動,氣候因此發(fā)生了劇烈變化,恐龍不適應(yīng)就滅絕了。也有人認為恐龍吃了大量的有花植物導(dǎo)致中毒而滅絕。甚至有人認為恐龍的滅絕跟外星人有關(guān)。因為外星人喜歡吃恐龍肉??傊P(guān)于為什么恐龍會滅絕,說法五花八門。

關(guān)于恐龍的滅絕目前最讓人們認可是“小行星撞擊地球”假說??茖W(xué)家為什么會認為小行星撞擊地球?qū)е铝丝铸垳缃^呢?這是因為科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在6500萬年前的巖層中銥的含量非常的高。這一時期巖層中的銥含量超出了正常值的數(shù)百倍。銥是地球上最稀有的元素。它在地球上的含量只有百萬分之0.001 。地球上含量稀少的銥元素在一些隕石中的含量卻非常的高。因此科學(xué)家就把6500萬年前的巖層中高濃度的銥元素和小行星聯(lián)系起來了。

恐龍滅絕

科學(xué)家根據(jù)地層中銥元素的濃度推斷這顆撞擊地球的小行星直徑大約有10公里。與此同時,科學(xué)家在墨西哥的尤卡坦半島發(fā)現(xiàn)了一個巨大的隕石坑。這個隕石坑可不是一般的大。它的平均直徑有180公里。這個隕石坑我們叫它“??颂K魯伯隕石坑”。這個隕石坑形成的年代和最后的恐龍化石年代非常吻合,都是發(fā)生在距今6500萬年前。

??颂K魯伯隕石坑

這樣一幅關(guān)于恐龍滅絕的畫面被科學(xué)家勾勒出來了。6500萬年前的一天,一道刺眼的亮光劃破天際??铸垈兓蛟S感覺到了天空中的變化抬起頭來朝著天空看去??墒沁€沒有等恐龍們反應(yīng)過來,小行星就和地球撞上了。隨著一聲巨響,一股巨大的蘑菇云騰空而起。這次撞擊釋放出的能量相當(dāng)于90多萬億噸TNT炸藥。小行星撞擊引發(fā)了大海嘯、火山爆發(fā)和席卷全球的大地震。

恐龍驚慌失措的四散逃命,但是它們能夠逃到哪里去呢?小行星撞擊地球后揚起的灰塵進入到了地球大氣層中,遮擋了陽光。地球上氣溫驟降,核子冬天到來了。地球上的環(huán)境惡化,氣候突變等一系列的災(zāi)難讓恐龍這些體型巨大的動物無法適應(yīng),陸陸續(xù)續(xù)的滅絕了。

恐龍滅絕

這就是小行星撞擊地球?qū)е驴铸垳缃^的假說。當(dāng)然地球上的生命是非常頑強的。恐龍也沒有被趕盡殺絕。有一些種類的恐龍存活了下來,它們的后代進化成了現(xiàn)在鳥類。而在這次恐龍滅絕的災(zāi)難中,體型弱小的哺乳動物的優(yōu)勢顯現(xiàn)出來了。它們生活在地下的洞穴中,身體需要的能量較少,同時又會照顧幼崽。這些優(yōu)勢讓哺乳動物挺過了大滅絕災(zāi)難,迎來了屬于自己的時代。

小行星會與地球碰撞嗎

小行星是一些圍繞太陽運轉(zhuǎn)但因為太小而稱不上行星的天體,它們位于地球軌道以內(nèi)到土星的軌道以外的空間中。而大多數(shù)小行星集中在火星與木星軌道之間的小行星帶里。約有30顆直徑超過200公里,已知最大的一顆是谷神星,直徑約935公里,第二大的是智神星,直徑535公里。約250顆小行星的直徑大于100公里。估計太陽系內(nèi)有幾百萬顆巨礫規(guī)模的小行星。這些小型小行星或許是大型小行星相互碰撞時形成的,其中少數(shù)一些以隕石形式撞擊到地球表面。最大的小行星的質(zhì)量才大到足以使它們在形成之際在自身引力作用下塑造成球形。小行星的亮度缺少有規(guī)律變化的事實支持上述假設(shè),因為只有對稱形態(tài)的天體才能產(chǎn)生有規(guī)律的光變化。小行星的自轉(zhuǎn)總
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