灭绝恐龙,使人类崛起:神秘的希克苏鲁伯撞击物曾在木星附近停泊

星空天文说 2024-08-20 15:34:52

制造了希克苏鲁伯撞击坑的小行星可能来自外太阳系。

灭绝了恐龙的小行星在地球表面制造出一个直径145千米的撞击坑。

近6600万年前导致恐龙灭绝的那次大撞击可能非同一般。新研究结果显示,那次撞击来自一颗极为罕见的小行星。

大部分科学家都认可,那次撞击在墨西哥境内留下了直径145千米的希克苏鲁伯(Chicxulub)撞击坑。但撞击物究竟来自何方却是一个谜。原因在于缺乏没有被地球物质污染的化学证据。而最近科学家从位于欧洲的地壳提取物中发现了一种极为稀有的元素——钌(ruthenium)。通过这种元素的化学特征,科学家推测当时撞击地球的,可能是一颗一度停泊在火星和木星轨道之间的小行星。

元素是小行星的“基因指纹”。通过追溯钌的化学特征,天文学家认为这颗大如城市的小行星不知为何从火星和木星轨道之间的小行星带飞向了地球。或许是因为有其他小行星撞击了它,或许是因为它受到了来自外太阳系气体巨行星如木星引力的影响。

科学家能够追踪这颗小行星的来源,得益于一种新的技术。这种技术可以断开岩石样本中的所有化学键,进而使得研究人员能够对希克苏鲁伯撞击坑中钌的特定含量进行检测。即使地质活动频繁,钌这种元素能够也能够历经几十亿年而依然保持稳定。

研究人员比较了采集自南非、加拿大和俄罗斯等地多个小行星撞击点的样本,以及若干母体主要分布在小行星带外侧,也就是靠近木星一侧的碳质陨石样本后发现,希克苏鲁伯撞击坑样本中钌的化学特征只与碳质陨石匹配。这表明制造了希克苏鲁伯撞击坑的小行星可能来自外太阳系。

了解撞击物来自何处对于估算未来再度发生此类灾害的概率十分重要。钌是在前几代恒星内部通过核聚变反应合成的,并随着这些恒星的死亡,散布到了邻近的太空中。这种稀有元素最终在太阳系的形成过程中,被行星或小行星摄入到了体内。在地球上,钌这种元素在希克苏鲁伯撞击事件发生前很久就已经沉入了行星内部。

撞击事件发生时,大量包含了小行星残骸的细小酸性尘埃进入空中,散布到全球各地。尘埃阻隔了阳光,全世界由此陷入了漫长的冬季。这一灾难性事件灭绝了包括恐龙在内的70%以上的物种,同时导致了不可逆的气候变化,将哺乳动物推上历史舞台,最终演化出人类。因此这一事件并不只是地球演化史上的大事件,还是生命演化史上的大事件。

希克苏鲁伯撞击坑是地球上已知唯一与外太阳系天体相关的撞击点,了解撞击物的起源,可以进一步完善行星系天体撞击模型。新研究排除了这个小天体是彗星的可能。但事实上,科学家还没有精确掌握太阳系彗星的多样性和分布特点,因此,目前还很难确切地说它不是彗星,或不是别的什么东西。

相关论文发表在8月15日的《科学》杂志上。

参考Ruthenium isotopes show the Chicxulub impactor was a carbonaceous-type asteroidhttps://www.science.org/doi/10.1126/science.adk4868

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