新研究認(rèn)為5560萬(wàn)年前彗星撞擊地球事件導(dǎo)致全球變暖
最新研究認(rèn)為5560萬(wàn)年前彗星事件撞擊導(dǎo)致全球變暖,并促成全球哺乳動(dòng)物物種大繁榮。
在始新世時(shí)期,曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)一次與哺乳動(dòng)物物種群落大繁榮密切相關(guān)的全球性氣候迅速變暖事件。美國(guó)羅格斯大學(xué)科學(xué)家近日在《科學(xué)》期刊上發(fā)表最新研究成果,聲稱(chēng)發(fā)現(xiàn)了關(guān)于始新世時(shí)期全球性氣候迅速變暖的新證據(jù)。他們發(fā)現(xiàn)了一些球形的玻璃碎片,并認(rèn)為這些玻璃碎片應(yīng)該是彗星撞擊地球后熔化的殘骸飛濺到半空中凝固而形成的。但是研究人員的觀點(diǎn)和解釋也引起了不小的爭(zhēng)議,其他一些相關(guān)專(zhuān)家對(duì)此持不同看法。
太空撞擊往往會(huì)對(duì)地球生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。比如,最為典型的案例就是在大約6600萬(wàn)年前一顆小行星撞向墨西哥尤卡坦半島,最終導(dǎo)致恐龍這一物種從地球上滅絕。美國(guó)羅格斯大學(xué)科學(xué)家丹尼斯-肯特教授介紹說(shuō),這些球形玻璃碎片發(fā)現(xiàn)于新澤西海岸的沉積層中,最初可能來(lái)自于一顆跌入大西洋的直徑約10千米的彗星。研究人員認(rèn)為,這次彗星撞擊事件可能就是大約5560萬(wàn)年前全球氣候迅速變暖的主要誘因,因?yàn)樽矒羰录赡茚尫帕舜罅康亩趸己推渌鼫厥覛怏w。在這起事件中,全球氣溫在不到1000年時(shí)間內(nèi)迅速升高了6攝氏度。
肯特教授表示,“氣候是在急劇變暖。這就表明了它的誘因何在。”這一溫暖時(shí)期也被稱(chēng)為“古新世-始新世極熱時(shí)期”,它也經(jīng)常被拿來(lái)與今天由人類(lèi)引起的氣候迅速變暖情形相比較。這種氣溫的迅速升高可能也與哺乳動(dòng)物擴(kuò)散到世界上其它新的陸地有密切關(guān)系,這些哺乳動(dòng)物最后分化為至今仍然存在的三大類(lèi),它們分別是偶蹄類(lèi)動(dòng)物、奇蹄類(lèi)動(dòng)物以及靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物,其中當(dāng)然包括我們?nèi)祟?lèi)。
現(xiàn)代的偶蹄類(lèi)動(dòng)物包括羊、豬、駱駝、長(zhǎng)頸鹿等,而現(xiàn)代的奇蹄類(lèi)動(dòng)物則包括馬、貘、犀牛、斑馬等。關(guān)于這一哺乳動(dòng)物進(jìn)化大發(fā)展階段的背后誘因,科學(xué)家們?nèi)匀晃茨芡耆忝靼住.?dāng)時(shí),在“古新世-始新世極熱時(shí)期”,地球表面基本上沒(méi)有冰雪,海平面比現(xiàn)在也要高出許多,許多小型單細(xì)胞海底生物開(kāi)始滅絕。但是,在陸上,哺乳動(dòng)物終于有機(jī)會(huì)踏上兩極的土地,從而生存機(jī)會(huì)大大增加。
主流理論認(rèn)為,這一全球變暖時(shí)期大約持續(xù)20萬(wàn)年,它的出現(xiàn)可能與火山活動(dòng)等因素有關(guān)。但是,美國(guó)羅格斯大學(xué)科學(xué)家則在這些玻璃球(也被稱(chēng)為“微玻璃隕石”)中發(fā)現(xiàn)了一種令人感興趣的礦物質(zhì)。這種礦物質(zhì)被稱(chēng)為“焦石英”??咸亟淌诮榻B說(shuō),“焦石英通常形成于極高的溫度,大約在1700攝氏度下才會(huì)形成?!比绻麤](méi)有太空撞擊這樣的極高能事件,難以解釋這種礦物質(zhì)的存在。比如,火山巖漿噴發(fā)時(shí)的溫度要低得多。
第二項(xiàng)證據(jù)是,在其中一顆玻璃球中發(fā)現(xiàn)了“撞擊石英”顆粒。這種顆粒只有在太空撞擊事件中才從高壓狀態(tài)下變形爆裂而形成。此外,火山中的壓力并不足以產(chǎn)生這樣的顆粒。不過(guò),未參與此項(xiàng)研究的奧地利維也納大學(xué)太空撞擊研究專(zhuān)家克里斯坦-科伯爾教授則指出,研究中“撞擊石英”的鑒定是采用拉曼光譜測(cè)定法?!袄庾V測(cè)定法并非鑒定撞擊石英的標(biāo)準(zhǔn)方法,因此它可能是撞擊石英,也可能不是?!?
早在2003年,肯特教授就首次提出了彗星撞擊的觀點(diǎn),并發(fā)表于《地球與行星科學(xué)通訊》期刊之上。他的依據(jù)是發(fā)現(xiàn)于新澤西的磁化黏土顆粒,他認(rèn)為這種顆粒就是由太空撞擊事件形成的。不過(guò),他的假想甚至都沒(méi)有得到身邊同事的支持??咸乇硎?,此次“玻璃球”的發(fā)現(xiàn)為他的彗星撞擊理論補(bǔ)充了有力的證據(jù)。“彗星質(zhì)量的五分之一是碳。通過(guò)對(duì)太陽(yáng)系彗星的光譜分析可以發(fā)現(xiàn)一些痕跡,這種碳傾向于同位素一側(cè)。”
大約6600萬(wàn)年前導(dǎo)致恐龍滅絕的撞擊事件基本上可以確定是由小行星撞擊形成的,該事件在遠(yuǎn)離撞擊坑的巖層中留下了一層明顯的銥元素層。銥元素在地球上很罕見(jiàn),但在小行星上很常見(jiàn)。然而,與小行星相比,彗星巖石少、冰塊多,因此彗星撞擊可以用來(lái)解釋科學(xué)家為什么沒(méi)有在古新世-始新世交替層發(fā)現(xiàn)明顯的銥元素層。此外,肯特還解釋說(shuō),“彗星往往來(lái)自太陽(yáng)系外層,因此它們的撞擊速度大約三倍于小行星的撞擊速度?!边@種高速撞擊也有可能沖淡天體中的銥元素。如果撞擊地點(diǎn)位于海洋上,這或許可以用來(lái)解釋為什么找不到撞擊坑的原因。
肯特表示,“這些玻璃球證據(jù)表明,當(dāng)時(shí)可能發(fā)生了撞擊事件。但是,唯一不明確的是,這些玻璃球究竟是不是形成于古新世-始新世時(shí)期。目前為止獲取的信息都無(wú)法得出令人信服的觀點(diǎn)。不過(guò),這些玻璃球不可能來(lái)自其它地質(zhì)層。因此,年代測(cè)定非常有用。”