橫掃世界的災難 破解神秘火球形成之謎

　

　　

　　小行星撞地球激起「火球」橫掃世界―――

　　小行星對地球的猛烈衝擊，產生了沙粒大小的炙熱粒子，繼而產生了巨大火球。

　　2005年4月份的《地質學》雜誌刊登了一篇文章，美國自然歷史博物館和芝加哥大學的科學家們解釋了小行星衝撞地球后形成的火球殘餘顆粒的來源。這也是迄今為止最微觀的研究、最詳細的描述。

　　6500萬年前，一顆小行星從天而降，飛快地撞擊地球，掀起上百億噸塵埃，整個地球生態系統都處在極端惡劣的環境下。當時的地球霸主―――恐龍，也就是在這次浩劫中陷入絕境，最終沒有逃脫徹底滅絕的命運。

　　科學家指出，在遭受撞擊的過程中，地球曾激起巨大的高溫火球，神秘「火球」橫掃整個世界……在小行星與地球「親密接觸」的地方墨西哥尤卡坦半島，留下了令人類嘆為觀止的「奇科蘇盧布」隕石坑。

　　對於這些粒子的來源，科學家已經提出不同的解釋，新證據支持第三種解釋。

　　一些研究者把自己的觀點形成理論，他們認為，在接近地球表面的過程中，小行星與地球大氣摩擦產生的高溫，使其自身逐漸熔化，形成粒子，以致彙集成巨大的火球。

　　另一批科學家則不贊同這一理論，他們認為，當來自太空的一個巨大天體撞向墨西哥尤卡坦半島時，成千上萬公里的地球外殼蒸發、熔化或者彈射出去，從而形成了一個巨大的高溫的火球。

　　但是，新的證據則認為上述兩種解釋都不正確。

　　美國自然歷史博物館隕星館的助理館長登頓-艾伯爾和芝加哥大學地球物理學教授勞倫斯-哥拉斯曼提出了新證據，支持了第三種解釋，根據他們的研究，形成火球的粒子是行星衝撞以後形成的蒸氣雲層帶冷卻而成的。

　　對於研究者以「晶礦石」作為研究基礎的做法，科學界褒貶不一。

　　粒子中存在一種富含鎂、鐵、鎳的晶礦石，艾伯爾和哥拉斯曼的結論就是建立在對於晶礦石研究基礎之上。

　　美國加利福尼亞大學的地球化學教授弗蘭克-凱特說，他們發表的文章具有很大的進步，有助於人們了解衝擊地球的小行星的來源。

　　不過也有一些科學家反駁說，衝擊中根本不可能形成這樣的晶礦石。

　　晶礦石成為解謎鑰匙

　　一個疑問促使哥拉斯曼開始了對晶礦石的研究

　　科學界一場持續十年之久的討論觸發了艾伯爾和哥拉斯曼的研究，並使他們把成果發表在《地質學》雜誌上。在以往的討論中，一位科學家提出，白堊紀和第三紀分界線粘土層中存在的晶礦石不可能來自小行星衝撞地球形成的厚重雲層，因為其中含有高度氧化的鐵。

　　哥拉斯曼認為這是一個奇怪的論斷。那麼，這些晶礦石又是來自何處呢？正是這個疑問，促使他開始了關於晶礦石的研究。

　　科學家用模擬系統「還原」小行星撞擊地球的情景

　　當艾伯爾在實驗室中進行隕星分析工作時，當時哥拉斯曼也在專門研究毒氣雲濃縮而成礦物。他們決定聯合兩個人在這方面的經驗，運用電腦分析技術對白堊紀晶礦石的問題進行進一步的研究。

　　艾伯爾和哥拉斯曼調查了很多科學家的研究成果，並把其中一些理論運用到自己開發的電腦模擬系統中。於是，電腦模擬系統顯示了在幾萬度的高溫中，衝撞中蒸發的岩石怎樣濃縮冷卻形成一個火球，模擬系統逼真地展示了這樣一幅畫面，含有鈣和硅酸鹽的奇異的雨水覆蓋了地球表面，而這些化學成分也存在於「奇科蘇盧布」隕石坑附近的岩石中。

　　計算結果同實際測量匹配

　　對於小行星和墨西哥隕石坑岩床化學成分的計算結果顯示了晶礦石的成分究竟是什麼。這個結果和白堊紀粘土層中晶礦石的成分非常接近。也就是說，艾伯爾和哥拉斯曼的計算結果能夠與另一位科學家凱特的實際測量成果相匹配。

　　■核心觀點

　　當小行星衝撞地球的一刻，巨大的能量被迅速釋放出來，使大量岩石被粉碎、熔化和蒸發，製造了一個火球上升到大氣層中。

　　高溫的蒸氣雲從衝擊點擴散開去，並在擴散過程中逐漸冷卻。當蒸氣完全冷卻下來，就凝聚成小粒子，然後一場「粒子雨」沖刷了整個地球。

　　這場「粒子雨」終於落到地面，漫長的時間和水流把當初透明的玻璃狀小球體變成了粘土層，它標誌著地球地質史中白堊紀和第三紀之間的分界。而這個分界線也標誌了恐龍和其他很多物種的滅絕。

　　●背景知識

　　20世紀50年代，墨西哥國家石油公司在尤卡坦半島上勘探時發現了一個大坑，它直徑180公里，深900米，坑的大部分在海底。這個不同尋常的神秘大坑引起了科學家的興趣。經過11年的研究后，研究人員最後把尤卡坦半島的地心引力不規則現象歸因於一次碰撞事件。在一篇1991年發表的地質學文章中，研究者們確定那個大坑是一次天體碰撞地球的結果。碰撞的時間在6500萬年前，這與恐龍等物種滅亡的時間正好吻合。