
一個意外的發現
或許讓你意想不到的是,人類對海底世界的探索,比對火星表面還要少。
最近,一個研究團隊在繪制海床以及海床下的古代沉積物時,意外地在非洲西部幾內亞高原平坦的層狀沉積物中,發現了一個極像是由小行星撞擊而形成的巨大坑洞。
這個坑洞有著非常不同尋常的特征,它寬 8.5 千米,深度達數百米,掩埋在數百米的沉積物之下。研究人員以附近的納迪爾海底山將它命名為 "納迪爾坑"。
神秘的同一時期
從大小、高寬比、坑的邊緣高度等許多特征來看,納迪爾都與被隕石撞擊后形成的撞擊坑一致。此外,坑外混亂的沉積物,看起來也很像是被隕石撞擊后而立即噴出的物質。
與此同時,研究人員還考慮了能夠形成這樣一個坑洞的其他可能,比如海底火山或海底鹽柱的坍塌,以及地表下的爆炸性氣體的釋放 …… 但這些可能性都無法完全符合當地的地質情況或坑洞的幾何形狀。
隨著研究的深入,研究人員驚奇地發現,納迪爾坑與位于墨西哥的希克蘇魯伯隕石坑形成于同一時代——前后相差 100 萬年。
希克蘇魯伯隕石坑是在大約 6600 萬年前(白堊紀末期),被一顆直徑 12 千米的巨大的小行星,撞擊在現在的墨西哥尤卡坦半島而形成的。那一次撞擊導致地球上 75% 的動植物物種的滅絕,其中就包括恐龍。
在一篇新發表于《科學進展》雜志上的研究中,研究人員探討了這樣一個問題:如果納迪爾真的是一個撞擊坑,那么它與希克蘇魯伯隕石坑之間會有什么關系嗎?
最適合的模擬結果
在新研究中,研究人員創建了一個撞擊事件的計算機模型,想看看能否重現這一撞擊坑的形成過程。
結果顯示,最符合納迪爾坑的模擬是一顆直徑為 400 米的小行星撞上了 800 米深的海洋。在如此深的海洋中發生撞擊的后果是巨大的,它將形成一個 800 米厚的水柱,同時也會讓小行星和大量沉積物隨著一顆能在數百千米外都可見的巨大火球而瞬間蒸發。
撞擊產生的沖擊波相當于 6.5~7 級地震,可能會引發這一地區的水下滑坡。一連串的海嘯波會因此形成。
爆炸產生的空氣沖擊波將比所有有記載以來的在地球上出現過的任何聲音都大。釋放的能量大約是湯加火山噴發的 1000 倍。另外,大氣中的壓力波還有可能會進一步地放大與坑洞相距較遠的海嘯波。
三種可能性
研究人員提出了納迪爾與希克蘇魯伯隕石坑之間可能存在的三種關系。
第一種可能是,它們是由同一個小行星的碎片撞擊形成的,較大的碎片導致了希克蘇魯伯事件,較小的碎片則形成了納迪爾。如果是這樣的話,希克蘇魯伯撞擊事件所造成的破壞性影響,可能會因為納迪爾撞擊而擴大,加劇了大滅絕事件的嚴重性。
小行星的解體事件可能是由早期的某次近距離碰撞形成的,當時的小行星或彗星在經過距離地球足夠近的地方時,受到了強大的能將其撕裂的引力。雖然對于巖石小行星來說,出現這種情況的概率并不高,但這正是 1994 年舒梅克 - 列維 9 號彗星與木星相撞時發生的情況——在幾天的時間里,彗星的多個碎片與木星相撞。
第二種可能性是,存在一個更加長期的 " 撞擊群 ",納迪爾可能是由這個撞擊群的一部分造成的。這樣的一個撞擊群由發生在太陽系早期的小行星帶上的碰撞形成。碰撞可能將大量小行星送入了太陽系內,這些小行星可能在更長的時間尺度上(可能是 100 萬年或更長時間)與地球和其他內行星發生碰撞。
早在 4 億年前的奧陶紀時期就有過這樣的先例,當時,在短時間內發生了大量的撞擊事件。
最后一種可能是,這一切都只是巧合。根據科學家們的預計,每 70 萬年左右,就會有一顆納迪爾大小的小行星撞擊地球。然而,目前研究人員還不能確定納迪爾就是由小行星撞擊形成的,除非能夠恢復坑的底部的樣本,并確定那里有只能在極端沖擊壓力下才能形成的礦物。
為此,研究人員希望能夠在 2024 年或 2025 年,對幾內亞海岸附近的海床進行鉆探,以獲取組成納迪爾坑的巖層樣本,從而來確認納迪爾坑是否真的是隕石撞擊的產物,還是像崩塌的火山口那樣的其他東西的產物。
珍稀的撞擊坑
也許對我們來說,這一發現所帶來的更重要的啟示是,任何一種可能性都將可以告訴我們一些有關地球的災難歷史的信息,從而幫助我們更好地預測這樣的事件是否會在不久的將來發生。
根據地質學家的估計,只有 15% 到 25% 的大型撞擊坑被保存下來。因此,每一個隕石坑都是關于地球過去的珍稀片段,它們包含著關于近地天體的數量會如何隨時間變化的線索,不同大小的天體與地球相撞的頻率,以及這些碰撞會產生怎樣的影響的信息。
如果最終真的能證實這兩個坑之間的關聯,這無疑將能引起科學界的廣泛關注,因為這將為了解這種撞擊過程中發生的細節提供一些新的獨特的見解。
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