文/BBC

「一刻君saying」

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恐龙灭亡的那一天

在希克苏鲁伯陨石坑落下的陨石

是让恐龙灭亡的元凶

如今科学家首度深入这个撞击坑

这场历史性的任务会有什么惊人的发现？

今天一刻君为大家带来恐龙的故事。

文章来源：BBC

作者：亨利·尼克斯（HenryNicholls）

译者：高英哲

图片来源：BBC

陨石撞上地球时，留下了一个直径200公里的陨石坑。这道地质伤痕，如今埋藏在犹加敦半岛地底下。

从墨西哥湾底下的探钻孔，用绞车吊起一块长三公尺的「第40号岩核」，在非专业人士来看，或许不怎么显眼。然而在美国德州大学奥斯汀分校地质学家尚恩·古力克（SeanGulick）眼中，这却是握有地球史上最大灾难事件之一，个中线索的证物。

对古力克来说，这块岩核将透露地球地动山摇那天的故事。在6600万年前，有个宽达14公里的陨石撞地球，造成烟火肆虐、地震隆隆，空中弥漫一层浓密灰尘。

地球上约四分之三物种的末日从这天开始，其中包括所有不会飞的恐龙。

当时陨石以每秒20公里的速度进入地球大气，撞上陆地时留下了一个直径200公里的陨石坑。这道地质伤痕，如今埋藏在墨西哥东南部犹加敦半岛的地底。时至今日，人类首度钻探进入岩层深处。

古力克今年4月至5月，都驻点在犹加敦半岛外海一处钻探平台上，他是「364号探险队」（Expedition364）的共同首席科学家，此计划是由「国际大陆钻探计划」与「国际海洋发现计画」联合而成。

古力克负责主持向下钻探希克苏鲁伯（Chicxulub）陨石撞击坑的工作，他的研究团队在墨西哥外海30公里的船载式钻油平台上，日以继夜地往下钻探，直到该床底下超过1300公尺处，才取出宝贵的岩核。

364号探险队在海上设立了一处科学研究平台，整个4月至5月都在钻探海床，以取出希克苏鲁伯撞击坑的沿河标本。

此时地质学家、物理学家、化学家及生物学家正竞相研究这批岩核，找出陨石落地后的几分钟、几小时、几天到几年内究，竟发生了什么事。

他们的发现将有助于我们了解，为何单单这个陨石会对整个地球，造成如此致命且深远的后果，已经知道生命如何得以在撞击过后卷土重来的历程。

深入撞击坑

第40号岩核之所以重要，是因为这块岩石有可能解释，一颗小行星或(彗星)如何造成全球毁灭性的后果。就在研究团队从海床底下500到620公尺深处，取出39块石灰岩核后，「我们突然间转到一层，里头有小行星碎块。」古力克说。

他们发现了一层厚厚的「角砾岩」，也就是在小行星撞击数分钟至数小时内，碎裂、熔化、严重受创且杂乱掺杂一层残骸。「我没有想到石灰岩竟然能够如此精确变质行程；棱角分明的材料，而又融入其中」。

其中格外有意思的，是位于这层角砾岩上方的微生物，这个位置应该能够鲜明描绘出，在小行星撞击之后，任何效应产生的即时图像。德州大学奥斯汀分校的古生物学博士后研究员克里斯·劳瑞（ChrisLowery），是研究这些化石的人员之一。

「有时我会彻底未眠，不停猜想我们会在第40号岩核里发现什么。」他热切地说道，「这就是我参与科研都最想要做的事情，感觉实在太酷了。」劳瑞的研究专长是有孔虫，这种单细胞生物常有既复杂又美丽的外壳组织（特称为test）。

他希望能够透过研究这些微生物化石的化学结构，重现当时充满撞击坑的水，其温度、盐度及提供当地的繁殖力为何，借此窥见幸存者得要面对什么样的环境。

我们从其他研究得知，小行星撞击地球导致九成以上的类浮游生物有孔虫灭绝。存活下来的物种通常体积较小，且各方面的特质将为中庸，但它们却在短短的10万年里，分化着数十种不同的物种。「我很想知道这片遭小行星撞击的海洋，具备了什么样的性质，得以促成那样的演化。」劳瑞说。

除此之外，分析岩核的碳同位素，有助于我们了解碳循环受到撞击的影响，连带得知地球植物对此事件的反应，以及依赖它们而生的恐龙。

世界各地都有做类似的分析，不过这些来自希克苏鲁伯的岩核，含有丰富的材料，应当能够构建更准确，还原度更高的图像，让我们更加了解导致大灭绝的事件。

地球的古老生命？

在瓦砾般的角砾岩里或底下，可能有生命的迹象：微生物在人类无法窥见的地底深处，可能已经生存并演化了数几百年之久。

「地球上大多数的生命都在地底。」英国爱丁堡大学天体生物学家查尔斯·柯凯尔（CharlesCockell）说，「类似巨大的小行星撞击地球、害死恐龙这样的大事，也会大幅扰乱深层的生物圈，尤其是在撞击点，但这并不尽然是坏事。」

柯凯尔在十年前，曾经参与一项在美国东岸维吉尼亚州切萨皮克湾的研究计画，该地在3500万年前曾发生过另一起规模较小的小行星撞击事件。

这起较接近现代的撞击事件似乎是地底岩石裂开，进而改善水流状况，创造出一个格外适合微生物的栖息地。他说，「我们在受到撞击而裂开的岩石中，发现微生物的数量有所增加。」

同样的情况也有机会在希克苏鲁伯发生。「角砾岩对微生物来说，就像是鸡汤一样营养。」柯凯尔说，「角砾岩可淋溶出各种物质，为微生物提供食物。」

若在往下深钻是花岗岩，小行星撞击所造成的创伤，可为微生物提供生长机会。「撞击当下，一切都会灰飞烟灭，因此无论是对微生物或是恐龙来说都一样糟糕。」柯凯尔认为，「不过就长远来说，这却改善了未来生命的生长条件。」

在35亿年前（或更早），陨石的撞击坑甚至可能是地球上生命源始地点。柯凯尔说，当时希克苏鲁伯撞击事件后的生命生长条件，与早期地球「截然不同」；但或许在墨西哥湾下的微生物生态系，可为早期生命形态面对的是生化挑战，提供一些线索。

撞击坑之谜

在钻探开始之前，参与其中的科学家既紧张又兴奋。「在登上钻探平台之前，我超级紧绷的。」与古力克共同担任这支探险队首席科学家的伦敦帝国学院地质物理学家乔安娜·摩根（JoannaMorgan）这么说。

不过她补充，打从这些「超赞的」岩核出土，那份紧绷感就一扫而空了。

话虽如此，但也不是每件事情都很顺利。这项计画在稍早时，就有一条200公尺长的配管掉落到洞底，导致钻探工作完全停摆。「我们整整一星期束手无策，不过之后马上就在底下挖出了第一块5000万元前的岩核。」古力克说。

除了这个小凸槌以外，一切都按计画进行，日以继夜不停工地不断从地表挖出岩核。「我们有时候一天可以成功钻探30公尺深。」古力克说。直到5月底耗尽计画经费，该是抽手的时候，钻探洞已延伸到海床底下1335公尺深，只略逊于预定的目标1500公尺。

对于古立克和摩根这样的地质学家来说，越深的岩核他们越有兴趣，因为这些岩核有助于说明陨石坑为何会形成「环峰」，也就是介于陨石坑内的中心点和外围之间的环形山脉。

据古力克所言，我们在月球、水星及火星上，也能看到类似的结构，「但我们还没到那些地方取得岩石样本。」

另一方面，科学家已着手在希克苏鲁伯钻探环峰。「」这是地球上唯一一处点，因此我们可在此测试撞击成功作用，对行星会造成哪些重要的影响。」古力克解释。

保存良好的大型撞击

目前最能够解释这些环状山成因的模型认为，在起初的撞击之后，位于陨石坑中心裂开的岩石形成某种反弹，以涟漪状向外扩散，最终停止。想象一下把石头丢进池塘里会发生什么事，就能想见。

摩根认为就表面上来看，这些较深岩核里的岩石，跟一般的大理石没什么两样。「不过你再看仔细点，就会发现这些岩石碎裂得很严重。」

她说，「这些岩石有着非常奇怪的物理性质，我认为可以理解在这次撞击事件中，那些非常坚硬的眼神，是怎么样弱化到出现在好几公里外的地方。」

这些岩核以及所有蕴含其中的宝贵线索，如今都被送往德国布莱梅，科学家已在9月21时聚首，从1号岩核开始凿开，直到第303号，进行彻底的分析。

对于像劳瑞这样迫不及待想要钻研位在撞机层上方，第42号岩核的科学家来说，「等待1号到39号岩核的处理过程，就是一场耐心的考验。」不过只要第40号岩核不负众望，那么等待肯定是值得的。

关于恐龙的科普

1、希克苏鲁伯撞击坑

墨西哥国家石油公司(Pemex)于1970年代晚期，在墨西哥湾四处接索。想要找到可能钻油的地点。

海床上直径约70公里的环状山脉，引起了石油公司地贸学家葛伦·潘菲尔德(GlenPenfield)的兴趣。当他进一步仔细审视犹加敦半岛，发现另一处环形结构，其中心距离现在希克苏鲁伯的海岸小镇很近。

美国亚利桑那大的年轻研究生亚伦·希尔德布兰德(AlanHildebrand)奥潘菲尔德联？，合作追踪石油公司在核地区钻探的三处深度探测井里(下方重力图标示C1、S1及Y6处)取出的岩核梯本。他们在这些岩石中发现灾难性事件的证据，时间正好是恐龙消失的白恶纪末期。

而25年后的「364号探险队」任务中，科学家在这个撞击坑里钻探的深度，比过去还要更深(下图标示Chicx-O3A处)。探陵队科学家目前正在分析这些自1.300公尺深处挖出的岩核，届时将成为万众瞩目的焦点。

2、剖析希克苏鲁伯撞击坑

0公尺

海床。

503公尺

开始取核。由于探险队的重点放在撞击坑，科学家跳过前500公尺的石灰岩，然后开始每3公尺处取出岩核标本。

550公尺

藻华。大约在5500万年前，也就是小行星撞击后1000多万年，那时地球比现在温度大约设施5度。科学家希望能够取得黑页岩，也就是预估在较暖和的气候条件下，生长繁荣昌盛、含碳量丰富的藻华边留下来的地质残骸。

550-620公尺

接近原爆点。随着钻探抵达撞击层的顶部，预估其生态系十分稀薄，只有寥寥数种简单的物种。籍由研究撞击后于当地率先繁衍的有孔虫化学构成成分，应该就可以推导出当时此处的生长条件。

620-740公尺

撞击层，它是由碎裂的岩石，以及小行星撞击后数分钟至数小时内沉积于此的熔岩，混成的一圈岩层。这其中可能含有在撞击余波中落居于此，且能善加利用此地丰富化学成分的微生物。

740-1335公尺

环峰。地质学家十分关注环峰岩石的年代及排列设计，希望能借此解开形成这些结构的谜团。衡星资料显示环峰的岩石并不如想象中密实，里头是否有龟裂，缝隙，在这些空隙中又存在有什么样的微生物呢？

3、是什么让恐龙灭亡?

诺贝尔奖得主物理学家路易兹·阿瓦瑞兹(LuisAlvarez)及其团队在1980年发现，恐龙从化石纪录中消失的那个时刻，正好有层薄薄的铱元素覆盖地球。

由于铱是地球地壳里最稀有的元素之一，但在小行星里的浓度却高得多，科学家于是想象当时有大的灰尘(包括这些来自地外的铱）喷入高空中的平流层，散布到世界各地。「灰尘所致的黑暗，会抑制光合作用。」

该研究队在《科学》期刊上写道，并指出这会导致食物网迅速崩解，使恐龙灭绝。1990年，地质学家确认位于墨西哥湖的希克赫鲁伯，最有可能是这次撞击事件的事发地。

如今几乎没有科学家会驳斥希克苏鲁伯撞击事件导致许多物种灭绝，但证据显示，其他因素也有可能导致恐龙灭绝。位于印度中部的德干暗色岩(DeccanTraps)，是地球上最大的火山地貌之一。

然而人们也说不准这究竟是如何形成的，它有可能在小行星撞击前就已经形成，也可能是撞击余震所造成，不过它释放出来的火山气体，会产生气候冷却效应。希克苏鲁伯撞击事件似乎有可能接着引发一波像是地震、超级海啸、野火、火山喷发或酸雨等等二次事件，这些件全都是地球上那些爬虫类霸主的灭绝推手。