科学家一直在研究“扬格干冷期”(Younger Dryas event)的成因。这一事件发生在约1.29万年前,导致包括猛犸象、大地懒等大型动物群的大规模灭绝,同时与北美克洛维斯文化(Clovis culture)的消失在时间上吻合。

地球上的数次灭绝事件可能是由撞击事件所致

陨石撞击在地球演化史上扮演着关键角色。根据当前科学研究,当地球在约45.4亿年前形成时,经历了持续不断的陨石轰击。一个重要假说认为,地球上的水可能源自富含水分子的小行星和彗星撞击。更引人注目的是,科学家在某些陨石中发现了有机化合物,这表明地球生命的起源可能与远古时期的重大撞击事件存在关联。

关于月球起源的“大碰撞假说”(Giant Impact Hypothesis)是目前最受认可的理论。通过对阿波罗计划(1961—1972年)带回的月岩样本分析,科学家发现地球与月球的氧同位素组成高度相似。该假说推测,约45亿年前,一个火星大小的原始行星“忒伊亚”(Theia)与原始地球相撞,抛射出的物质最终凝聚形成了月球。虽然这一理论仍存在未解之谜(如地球如何在如此剧烈的撞击中保持完整),但它最能解释现有的观测证据。

在地球历史上,多次撞击事件对生物演化产生了深远影响。最具代表性的是距今约6600万年的希克苏鲁伯撞击事件。位于墨西哥尤卡坦半岛的希克苏鲁伯陨石坑直径约180千米,由一颗直径约10千米-15千米的小行星撞击形成。20世纪90年代对该陨石坑的钻探研究证实,这次撞击直接导致了白垩纪-古近纪生物大灭绝事件(K-Pg事件),造成约75%的物种灭绝,包括非鸟恐龙在内的大量生物因撞击引发的全球性环境灾难而消失。

虽然小行星撞击地球可能造成严重后果(大量地质证据表明这类事件曾引发全球性灾难),但地球生命的起源很可能与早期撞击事件密切相关。目前天文监测数据显示,近期不存在具有灭绝性威胁的近地天体,但根据概率统计,未来发生重大撞击事件的风险依然存在。

研究地球历史上的撞击事件(包括海华沙等陨石坑的发现)对于理解撞击影响机制和评估生存风险具有重要意义。这些科学研究成果将为人类应对潜在撞击威胁提供关键依据。

恐龙(和许多其他物种)因巨型撞击事件而灭绝

地球并非太阳系中唯一遭受陨石撞击的天体。月球南极的“南极-艾托肯盆地”(South Pole-Aitken Basin)直径约2500千米,是太阳系已知最大的撞击坑之一。而火星上的乌托邦平原(Utopia Planitia)撞击结构直径达3300千米,被认为是目前发现的最大撞击盆地。

这些地质特征表明,陨石撞击是太阳系内普遍存在的现象。根据行星科学研究,所有固态天体在其演化历史中都经历了不同程度的撞击事件,地球作为太阳系的一员自然也不例外。事实上,撞击坑的分布密度和保存状态往往能反映天体的地质活动程度和表面年龄。

亚利桑那州的陨坑是世上保存最完好的陨坑之一

让我们来一探地表所能找到的前十大陨石坑

弗里德堡穹丘(南非)

■ 直径:300千米(数据请再核实一下原文,一般认为是160千米)

■ 年龄:20亿年

这是目前已知最大的陨石坑,但大多已遭侵蚀,剩下的结构被称为弗里德堡穹丘。

希克苏鲁伯(墨西哥)

■ 直径:180千米

■ 年龄:6600万年

位于墨西哥犹加敦半岛,为世界上第二大陨坑,学界认为这场撞击事件导致恐龙灭绝。

萨德伯里盆地(加拿大)

■ 直径:130千米

■ 年龄:18亿年

为全球第三大的撞击坑,位于加拿大安大略省,据说是由一颗宽达15千米的陨石所撞击而成。

曼尼古根(加拿大)

■ 直径:100千米

■ 年龄:2亿1500万年

这个环状湖泊在加拿大的魁北克省被发现,据说是由一颗宽约5千米的陨石所撞击而成。

珀匹盖(俄罗斯)

■ 直径:100千米

■ 年龄:3500万年

这个位置在西伯利亚的陨坑可能导致了始新世-渐新世灭绝事件,当时有许多海洋生物死亡。

阿克拉曼(澳大利亚)

■ 直径:90千米

■ 年龄:5亿8000万年

这个位于南澳的撞击坑首度在1986年被发现,其中还有座宽20千米的阿克拉曼湖。

图库努卡(澳大利亚)

■ 直径:66千米

■ 年龄:1亿2800万年

这个位于澳大利亚昆士兰省西南部的陨坑可能宽达66千米,早在1989年就被发现。

摩洛衮(南非/波札那)

■ 直径:70千米

■ 年龄:1亿4500万年

位在南非和波札那边境附近的喀拉哈里沙漠,推测是由一颗宽达10千米的小行星所撞击而成。

喀拉(俄罗斯)

■ 直径:65千米

■ 年龄:7000万年

这个俄罗斯境内的陨坑可能曾宽达120千米,当时为全球第四大陨坑,但后来因侵蚀之故,缩小至目前的规模。

贝沃海德(美国)

■ 直径:60千米

■ 年龄:6亿年

位在美国蒙大拿州和爱达荷州的边界,冲击唯一留下的明显证据为受过撞击的岩石。

文中图片均来源于《How it works》杂志

本文为科普中国·星空计划扶持作品

作者:《how it works》科普团队

审核:沈萍 中国地震局地球物理研究所研究员

出品:中国科协科普部

监制:中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

来源: 科普中国创作培育计划

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