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導致恐龍滅絕的行星撞擊或是小概率事件？
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作者:
xinrnkple
時間:
2017-11-13 03:42 PM
標題:
導致恐龍滅絕的行星撞擊或是小概率事件？
6600萬年前，一顆巨型流星撞擊了尤卡坦半島，這是導致恐龍滅絕原因的主流理論解釋。
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繪圖：MARK GARLICK，SCIENCE PHOTO LIBRARY/ALAMY
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撰文：Michelle Z. Donahue
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在地球上所有遭受過小行星撞擊的地點中，尤卡坦半島可能是遭受過最嚴重撞擊的地方。
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以上是一篇對6600萬年前恐龍滅絕後的化石記錄調查之後得出的結論。6600萬年前，一顆直徑12公里的小行星撞入了如今墨西哥希克蘇魯伯鎮附近的海洋，導致恐龍時代突然終結，同時還致使地球上3/4的物種滅絕。
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根據該研究，恐龍大滅絕之所以發生，是因為一顆小行星與地球上的油性易燃物相撞發生爆炸，導致大量煙灰進入大氣層，進而引起了極端的全球降溫。
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新研究稱，這次撞擊致使全球平均氣溫降低14-18華氏攝氏度，陸地溫度降低18-29度。
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地球表面只有13%的區域有足夠多的可燃岩石，爆炸後能夠產生那麼多的煙灰，發表於本周的《科學報告》的新研究指出。這就意味著如果這顆小行星與地球的其他地區發生撞擊，恐龍或許根本就不會滅絕。
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“這篇研究稱即便是如此大規模的小行星撞擊，那次恐龍滅絕也是小概率事件，非常有趣的觀點，”NASA噴氣推進實驗室近地天體研究中心的主管Paul Chodas說道。
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“我們經常感歎恐龍遭遇那次巨大的行星撞擊是多麼不幸，而撞擊事件對哺乳動物家族統治者的人類則是多麼幸運，不過現在我們通過實際測量發現，恐龍原來是如此的不幸，人類又是何其幸運！”
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驚人數量的石油
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新研究的首席作者Kunio Kaiho估計稱，希克蘇魯伯撞擊事件燃燒了大量富含石油的沉積岩，最終向大氣排放了15.4億噸的炭黑顆粒，或者是足以填充一個棒球館的煙灰。
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儘管降雨可能迅速地將漂浮在低空中的煙灰沖刷到地表，但仍有3.85億噸煙灰留在上層大氣中迴圈，阻擋了生命不可或缺的陽光。
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圖片
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在荷蘭的自然史生物多樣性中心，一具龐大的霸王龍化石赫然聳立在遊客面前。
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攝影：MARTIN VAN DIJL，AFP/GETTY
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Kaiho根據一幅白堊紀末期全球可能富含含烴沉積岩的區域圖，做出了上述推斷。這些地區基本都是沿海區域，與如今富含油氣的地區或多或少的發生重合。
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Kaiho之前調查了行星撞擊之後全球各地岩石層中的煙灰含量，結果發現取自海地（相對希克蘇魯伯隕石坑靠近）樣本中的煙灰，與數千公里之外的西班牙樣本中的煙灰含量接近。
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“這一相似之處表明煙灰來自同一源頭，可能都來自希克蘇魯伯隕石坑的岩石，”Kaiho說道。“隕石坑中沉積岩的碳氫化合物含量可能決定了地球陸地和海洋的降溫幅度。”
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當前盛行的理論認為，白堊紀末期全球許多地方（儘管並不是全球所有地方）的化石記錄中之所以會出現煙灰，是由於行星撞擊地球後，落回地表的超熱岩石引發的廣泛蔓延的火災導致的。
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Kaiho認為他近期的研究對此觀點提出了反駁，僅僅地表火不可能產生足夠的煙灰，以至於導致全球降溫。他補充說，行星撞擊產生的煙灰不可能均勻分佈，這與實際研究結果是一致的：實測數據表明北半球經歷的降溫幅度更大，而且南半球的氣溫回升速度也更快。
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硫磺而非煙灰？
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不過，Kaiho的新研究存在一個問題：研究者近期對希克蘇魯伯隕石坑的岩石進行了鑽孔取樣，結果並未發現許多碳氫化合物。
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任何迅速降溫都更可能由氣化硫磺導致，而不是煙灰，德克薩斯大學奧斯汀分校的地質學者Sean Gulick說道，他參與了最近的希克蘇魯伯隕石坑水下部位的岩石取樣研究。
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在上周發表的另一篇研究中，鑽孔取樣研究專案的共同領導者Joanna Morgan發現，行星撞擊事件可能釋放了3250億噸硫磺，足以使地球暫時迅速降溫，而這可能只是一個保守的估計。
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Gulick指出，來自海地（距離希克蘇魯伯隕石坑640公里）的岩石層中的煙灰仍有可能是地面野火引起的，研究者接下來對希克蘇魯伯隕石坑岩心的分析將會更清楚的回答這一問題。
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不過，Gulick倒是贊成Kaiho的基本結論：這顆小行星與一個非常不幸的地點發生了撞擊。過去或許還有更大的小行星撞擊過地球，比如說切薩皮克灣和德國巴伐利亞州的西部都有行星撞擊的痕跡。然而，這些撞擊事件並未造成化石記錄展示的物種大滅絕，可能是因為這些撞擊地點缺乏比例適當的爆炸性岩石。
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“扔下一顆直徑12公里的小行星產生同等水準的大氣改變，地球上除了希克蘇魯伯隕石坑，很難再找到類似的地方，”Gulick說道。
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無論罪魁禍首是硫磺還是煙灰，在檢測模擬古代地球變化的氣候模型方面，Kaiho的研究工作仍會起到幫助。
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“我們可以利用氣候模型對這些因素分別進行模擬，檢測如果行星撞擊後分別釋放出大量硫磺、煙火或者二氧化碳，大氣的化學成分會產生怎樣的變化，”Gulick說道。
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“如果能夠進行類似的模擬測試，這會對檢測現代氣候改變的影響產生重要意義。”
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