杀死恐龙的小行星可能并不像我们想象的那样致命

摘要:

科学家重新评估了6600万年前撞击地球的Chicxulub小行星的灾难性撞击,修正了硫磺释放量的估计值及其对地球气候的影响。这一新数据表明,撞击造成的冬季气候较为温和,这为一些物种如何在剧烈变化中幸存下来提供了启示。

大约 6600 万年前,一颗被称为奇克苏卢布撞击器的巨大小行星撞上了现在的墨西哥尤卡坦半岛。 这颗小行星的直径在 10 到 15 公里之间,形成了一个宽约 200 公里的巨大陨石坑。

这次撞击引发了一系列灾难性事件,包括气候的急剧变化,最终导致非鸟类恐龙和地球上大约 75% 的物种灭绝。 科学家认为,这次大规模灭绝的主要原因是"撞击冬季"。

这种现象发生时,大量的尘埃、烟尘和硫磺被喷射到大气中,阻挡了阳光,使气温骤降,扰乱了全球光合作用。 这些影响持续了数年甚至数十年,严重影响了生态系统。

过去,研究人员大多将全球变冷和物种灭绝归因于撞击过程中释放的硫。 然而,在不同的研究中,对释放到大气中的含硫气溶胶数量的估计相差很大,相差多达两个数量级。 这种不确定性源于几个因素,包括撞击岩石的成分、小行星的大小、速度和撞击角度的变化,以及碰撞过程中产生的压力对含硫矿物蒸发的影响。

在这项新研究中,Katarina Rodiouchkina 及其同事使用了陨石坑区域内新的撞击岩石钻芯中的硫浓度和同位素组成,并结合了世界各地 K-Pg 边界沉积物的详细化学剖面图。 通过这种方法,作者首次根据经验估算出了奇克苏卢布小行星撞击事件释放到大气中的硫总量。

化学家卡捷琳娜-罗迪欧奇金娜(Katerina Rodiouchkina)解释说:"我们的重点不是撞击事件本身,而是撞击的后果。我们首先分析了陨石坑区域内岩石的硫指纹,这些岩石是释放到大气中的硫酸盐气溶胶的来源。 这些硫酸盐气溶胶分布于全球,并在撞击后的数月至数年内最终从大气中沉积回地球表面。 硫沉积在 K-Pg 边界层周围的沉积剖面上,遍布全球。 我们利用硫同位素组成的相应变化来区分与撞击有关的硫和自然来源的硫,并通过质量平衡计算出释放的硫总量。"

科学家们发现,这一过程总计释放了 670 (± 390) 亿吨硫磺,比之前数值模型估计的少了大约五倍。 这表明"撞击之冬"比以前认为的要温和,导致气温下降的程度较轻,气候恢复较快,这可能有助于地球上至少 25% 的物种在事件发生后存活下来。 虽然硫仍然是全球变冷的主要驱动力,但必须指出的是,比利时皇家天文台和比利时大学最近的一项研究表明,大量微米大小的微尘羽流可能在造成长达两年的黑暗期中发挥了关键作用,阻碍了光合作用,进一步加剧了对环境的影响。

DOI: 10.1038/s41467-024-55145-6

编译自/ScitechDaily

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