科学家们揭示了关于大约3500万年前撞击美国的一颗巨大小行星的新细节。
这颗直径在3到5英里之间的小行星在现在的切萨皮克湾(Chesapeake Bay)下方形成了一个直径25英里的巨大陨石坑,陨石坑的中心位于弗吉尼亚州查尔斯角(Cape Charles)附近的南安普敦县(Northampton County)。
尽管这次撞击的规模略小于6600万年前导致恐龙灭绝的事件,研究人员预计它会对地球的全球气候产生类似的影响。
但根据伦敦大学学院(UCL)研究合著者布里奇特·韦德(Bridget Wade)的说法,他们发现“我们的星球似乎照常运转”。
更重要的是,研究人员发现大约在25000年前,另一颗巨型小行星撞击了现在的俄罗斯,并仅短暂地扰动了地球的气候。
这次撞击在西伯利亚北部留下了一个60英里宽的陨石坑,今天称为波皮盖陨石坑(Popigai crater)。
这两次小行星撞击形成了地球上已知的第四和第五大陨石坑,但研究人员得出结论,随后150,000年内并没有触发任何可测量的气候变化。
韦德解释道:“然而,我们的研究无法捕捉到数十年或数百年内的短期变化,因为样本间隔为11,000年。”
“在人的时间尺度上,这些小行星撞击将是灾难性的。它们会产生巨大的冲击波和海啸,导致大范围的火灾,并将大量灰尘送入空气中,遮蔽阳光。”
陨石撞击的证据是在微小的二氧化硅液滴中发现的,这些液滴看起来像小玻璃球。
这些形成物是由于小行星撞击时释放的强烈热量使岩石蒸发而产生的。
研究团队通过分析1500多种壳状单细胞生物(称为有孔虫)的碳和氧同位素,推测了小行星撞击后地球气候的情况。
这些微小的海洋生物生活在大约3550万到3590万年前的海洋表面或海底,成为记录当时地球海洋温度的依据。
这些化石嵌入在由科学深海钻探项目(Deep Sea Drilling Project)从墨西哥湾下方钻出来的岩心中,深度约为10英尺。
研究人员发现,在两次小行星撞击前100,000年,存在同位素的变化,表明海洋表面温度升高了3.6华氏度,而深海温度则降低了1.8华氏度。
但他们没有找到在撞击发生时或之后任何气候变化的证据。
韦德在声明中表示:“我们结果的显著之处在于,撞击后没有真正的变化。”
“我们本预计同位素会向某一方向变化,指示出更暖或更冷的水,但实际上并没有发生。”
研究人员今天在《地球与环境通讯》(Communications Earth & Environment)期刊上发表了他们的发现。
韦德表示,收集的同位素样本间隔为11,000年,因此并未反映这些巨大小行星撞击的短期影响,而这些影响在人类时间尺度上将是“灾难性的”。
例如,奇克苏鲁伯(Chicxulub)撞击事件在不到25年的较小时间尺度上导致了气候变化,但其极端程度引发了恐龙的灭绝。
“因此,我们仍需了解未来的情况,并资助任务以防止未来的撞击,”韦德说。
美国宇航局(NASA)的行星防御协调办公室(PDCO)正在制定防止灾难性小行星撞击的战略和协议。
PDCO的主要任务是寻找、跟踪和更好地理解可能对地球构成威胁的小行星。此外,它还于2021年11月启动了双小行星重定向测试(DART)任务。
该任务将一艘宇宙飞船撞向近地小行星迪莫尔夫斯(Dimorphos),以改变其轨迹——这一策略NASA未来可能用来拯救地球免受即将到来的小行星的威胁。
尽管韦德和程博士的研究并未捕捉到撞击的更直接影响,但他们确实建立了一个更精确的气候变化时间表,因为之前的研究使用的化石样本间隔超过11,000年。
此外,利用生活在不同海洋深度的化石提供了一个更全面的视角,展示了海洋如何响应小行星的撞击。
“从微化石中保存的化学成分阅读地球气候历史是非常迷人的,”程博士表示。