杀死恐龙的小行星：可能的起源和我们对著名太空岩石的...

科学家们继续采取这种大规模杀人犯的措施。


艺术家对小行星撞击杀死恐龙的插图。 （图片来源：Esteban De Armas/Shutterstock）

六千六百万年前，一颗山脉大小的小行星在墨西哥尤卡坦半岛海岸附近撞击地球，使恐龙灭亡并导致它们灭绝。

这次碰撞是灾难性的，引发了淹没大片海岸线的海啸和可能席卷全球的风暴。撞击还将大量的尘埃和蒸发的岩石吹到空气中，再加上所有这些大火产生的烟灰，长时间阻挡了太阳。

更糟糕的是，大部分蒸发的岩石富含硫，产生硫酸气溶胶，这些硫酸气溶胶如雨点般落回地球，使海洋酸化。

这些和其他相关的干草制造者在被称为 KT 大规模灭绝的事件中消灭了地球上四分之三的物种，包括非鸟类恐龙。（专家说，印度西部德干地区的广泛火山活动和长期的气候变化可能导致了这场大屠杀，但宇宙的影响是致命的一击。）

造成所有这些损害的小行星早已不复存在，在它的神风袭击中几乎完全被摧毁。但在过去的几十年里，科学家们已经能够在一定程度上采取措施。以下是我们对著名的恐龙杀手的了解。

由诺贝尔奖获得者物理学家路易斯·阿尔瓦雷斯 (Luis Alvarez) 领导的一个团队在注意到全球 6600 万年前的粘土中所含的稀有金属铱远多于层后，在 1980 年提出了 KT 灭绝的死亡假说。在他们之上和之下。

科学家们推断，铱很可能是由当时撞击地球的撞击器提供的。十年后，另一个研究小组确定了太空岩石撞击的地方，发现了一个大约 90 英里（150 公里）宽的埋藏陨石坑，横跨尤卡坦半岛和加勒比海。进一步的调查显示，这个名为希克苏鲁伯的陨石坑形成于 6600 万年前，离其中心越远，铱的含量似乎越低。

在 6600 万年前的那个决定性的日子里，什么样的物体撞上了地球？阿尔瓦雷斯和他的团队怀疑它是一颗小行星，这仍然是普遍的共识。

然而，这并不是一致的。一些研究人员认为，一颗彗星从希克苏鲁伯陨石坑中喷出。例如，在2021 年 2 月的一篇论文中，哈佛天体物理学家 Amir Siraj 和 Avi Loeb 认为彗星是与地球化学证据的最佳匹配，这表明撞击物具有碳质球粒陨石成分。（碳质球粒陨石是一种相对罕见的深色原始陨石，含有高水平的碳和被水改变的矿物质，以及其他特征。）

Siraj 和 Loeb 还计算出，大约五分之一的长周期彗星——需要 200 多年才能完成一个轨道的冰冷流浪者——在它们靠近太阳时会分裂，产生大量碎片。

“这个群体可以将能够产生希克苏鲁伯撞击事件的长周期彗星的撞击率提高一个数量级，”Siraj 和 Loeb 在该研究中写道，该研究发表在《科学报告》杂志上。“这个新的比率将与希克苏鲁伯撞击坑的年龄一致，从而为撞击者的起源提供了令人满意的解释。”

他们的论文引起了亚利桑那州立大学研究员 Steve Desch 及其同事的回应。Desch 和他的团队反驳了 Siraj 和 Loeb 的地球化学论点，称彗星只与一种称为 CI 的碳质球粒陨石相匹配——这不是撞击者留下的指纹。

“事实上，仔细考虑地球化学证据强烈支持 CM 或 CR 碳质球粒陨石，并排除了彗星撞击者，”Desch 等人。在他们的论文中写道，该论文于 2021 年 6 月发表在《天文学与地球物理学》杂志上。

Siraj 和 Loeb 对这一回应写了一份回应，促成了一场已经持续了 40 年并可能持续到未来几十年的辩论。话虽如此，Siraj 和 Loeb 在这里是少数。“广泛的共识是支持小行星撞击器，”德施和他的团队在他们的论文中写道。


这张 NASA 图表显示了在毁灭恐龙的小行星撞击中希克苏鲁伯陨石坑的位置。 （图片来源：NASA/JPL-Caltech/David Fuchs/ Wikimedia Commons）

希克苏鲁伯陨石坑的尺寸——大约 90 英里宽，12 英里（20 公里）深——让我们大致了解了撞击器的大小。

例如，Siraj 和 Loeb 计算出传入的物体可能有 4.3 英里（7 公里）宽。但这可能不是你最熟悉的数字，因为它假设撞击者是长周期彗星的一部分。

位于火星和木星之间主带的小行星比长周期彗星运行得更慢，因此它们必须更大才能在地球上挖出一个希克苏鲁伯大小的洞。小行星营地的人们认为撞击器的直径约为 6.2 英里（10 公里）。

小行星或彗星碎片，这块太空岩石大到足以引发地球六次已知的大规模灭绝之一。（人类目前正在经历第六个，并且主要负责第六个。）


希克苏鲁伯小行星在撞击地球之前在火星和木星之间运行。（图片来源：NASA/McREL）

2007 年，由科罗拉多州西南研究所 (SwRI) 的比尔·博特克 (Bill Bottke) 领导的一个科学家小组提出了这颗杀死恐龙的小行星的起源故事——大约 1.6 亿年前，在主要小行星带最内侧的一次大规模碰撞，它分解了一块 106 英里宽（170 公里）的名为 Baptistina 的太空岩石。

研究人员在2007年发表在《自然》杂志上的研究中写道：“碰撞产生的碎片通过动力过程缓慢地传递到可以撞击类地行星的轨道上。” “我们发现，这个小行星流星雨是 65 [百万年前] 产生白垩纪-第三纪 (KT) 大规模灭绝事件的希克苏鲁伯撞击器最可能的来源（> 90% 的可能性）。” （撞击和灭绝的日期最近被修改为 6600 万年前。）

然而，在 2011 年，美国宇航局广域红外勘测探测器的观测结果或多或少地排除了“巴普蒂斯蒂娜”假设，表明太空碰撞可能发生在大约 8000 万年前。研究人员说，这并没有给新产生的碎片足够的时间移动到一个位置，其中一个可以被引力轻推到穿越地球的轨道上。

我们仍然不知道这颗杀死恐龙的小行星究竟是从哪里来的。它的母体仍然是个谜。但是 2021 年的一项研究将其原生社区范围缩小了一点。

在那篇论文中，SwRI 的科学家 David Nesvorný、Bottke 和 Simone Marchi 使用计算机模型来更好地了解小行星的数量和强大的影响，例如导致 KT 大灭绝的影响。他们确定恐龙杀手是一颗小行星，以前居住在主带，可能在其外部。

Nesvorný 和他的团队还计算出，在所有超过 3 英里（5 公里）宽的撞击地球的物体中，约有一半是深色碳质小行星。他们发现，至少 6 英里宽的物体可能每 2.5 亿到 5 亿年才撞击地球一次。所以 - 手指交叉！——另一个人不应该在很长一段时间内向我们走来。

长见识了