小行星撞击地球不仅导致恐龙灭绝,还撞出了一个巨大的岩浆池?

一项研究发现,在约6600万年前造成恐龙灭绝的那次小行星撞击地球时,还在地球上产生了一个地下岩浆池,面积大约比目前黄石国家公园的火山口大9倍。

艺术家描绘的一颗巨大的小行星撞击地球的景象。图片来源:唐·戴维斯/美国西南研究院

根据发表在《科学进展》杂志上的一项新研究,白垩纪晚期的希克苏鲁伯撞击事件使地球上75%的生命灭绝,包括所有非鸟类恐龙,但它也产生了一个巨大而持久的充满岩浆的热液系统。从墨西哥尤卡坦半岛采集的核心样本中发现了证据,尤卡坦半岛是古代撞击的地点。

撞击产生的动能约为1亿兆吨,大约相当于100亿个广岛原子弹。这些能量足以融化大部分地壳从而形成岩浆库。根据这篇论文,这个被研究人员称为“中央融化池”的地方,在最终冷却之前存在了数十万年,甚至可能超过200万年。

在其巅峰时期,巨大的希克苏鲁伯热液系统大约有3公里厚,覆盖了14万立方公里的地壳(33590立方英里),是黄石国家公园热液系统的九倍多。

来自希克苏鲁伯陨石坑的热液矿物。图片来源:大卫·柯灵


大卫·柯灵介绍说:“像黄石这样的火山口里的岩浆是来自地球深处,而希克苏鲁伯的热液系统是来自火山口中心产生的大量岩浆”。他是德克萨斯州的月球和行星研究所的一名研究员,也是这项研究的第一作者。

科学家们此前曾怀疑希克苏鲁伯陨石坑曾经存在一个热液系统,但缺乏关键的细节,比如它的总体大小和深度,它对周围环境的影响以及它的总寿命。

在这项研究中,柯灵和他的同事们分析了从希克苏鲁伯陨石坑中提取的经过化学处理的岩石。这些样本是由国际海洋发现计划(International Ocean Discovery Program)和国际大陆科学钻探计划(International Continental Scientific drilling Program)领导的一支钻探探险队提供的,他们在海底617到1335米(2,024到4,380英尺)之间采集了岩石。


探险队在希克苏鲁伯陨石坑钻孔采样的岩心样本。图片来源:大卫·柯灵


对这些矿物的分析表明,岩浆池的初始温度在300到400摄氏度之间(570到750华氏度)。在此期间,岩浆房就像一个巨大的烤箱,烘烤着周围的地壳。岩浆池大约位于地表以下700米(2300英尺),比之前的估计低600米(1970英尺)。

这项研究的还有一个有趣的方面是它揭示了岩浆池可能与地球上生命的起源有潜在联系。数十亿年前,强大的陨石撞击产生了热液黏土,它与RNA的形成有关。RNA是一种基本的自我复制核酸,是生命的基础。

“希克苏鲁伯陨石坑是地球上最大、保存最完好的陨石坑,是地球早期陨石坑的最好例子”,柯灵说,“地球上出现生命的时候有成千上万个和它一样大甚至更大的陨石坑。有证据表明生命来自于热液系统,可能是由于小行星和彗星的撞击产生的。”

柯灵说,未来他的团队将分析更多从1.3公里深的地核中获取的样本,希望能发现更多关于希克苏鲁伯热液系统及其承载微生物生态系统的潜力的细节。

这是发表的第二篇关于希克苏鲁伯撞击事件的重要论文,另一篇是对小行星撞击角度的分析。研究发现,这颗小行星以60度的水平角坠落,最大限度地发挥了它的破坏潜力。柯灵对这篇论文也有贡献。这篇论文也使用了国际海洋发现计划和国际大陆科学钻探计划的考察中收集的数据。

作者: George Dvorsky

FY: Lindsey07

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