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正經說來,這些因素我們也考慮到了。最后,有人提了一個問題:請問陽光是如何使一只躲在陰暗海底的魚龍失明的?
關于下一個可能性,你可以猜三次。
20 世紀 50 年代,美國的諾貝爾獎得主哈羅德·尤里設想了這樣一種場景:一個和哈雷彗星一樣大小的隕石——直徑 10 公里到 15 公里——砸向陸地或海洋,引發了一場全球范圍的災難,譬如排山倒海的海嘯或強烈的地震。在此之后,地球度過了一個核爆后的冬天。
1980 年,科學雜志刊登了一篇另一位諾貝爾獎得主的文章,這篇文章支持了哈羅德·尤里的設想。物理學家路易斯·阿爾瓦雷茨在白堊紀向第三紀過渡期的巖石中發現了濃度極高的銥,這種元素只出現在隕石里。這樣的含銥層在全球范圍內都能找到。阿爾瓦雷茨推測,一個直徑 10 公里的大天體曾撞擊過地球,他甚至找到了撞擊的地點。自此之后,人們一直在討論這顆隕石,更準確地說,爭論它導致的后果。為了避免長篇大論地介紹這場爭論,同時又能向你描繪一下學界對這顆死亡之石的探討,我將簡短地向你介紹一下過去 5 年中發表的一些主要觀點。
稍等,在我們一頭鉆進年鑒之前,還有一項通知:有袋目動物鄭重聲明,它們在 7000 萬年前就在岡瓦納大陸上定居了。關于恐龍時代,就此啰嗦這么多。
現在我們開始吧!
禍不單行
眾多行星形成的過程中,大量建筑材料沒有派上用場而在重力的作用下被甩到太陽系的外部。從那時起,永恒的黑暗與寒冷中的宇宙里一直有幾十億個由塵埃、巖石和冰物質構成的大大小小天體,它們圍繞成一個無形的外殼,將太陽系牢牢包裹了起來。
1950 年,荷蘭天文學家揚·亨德里克·奧爾特找到了那些周期性回歸的彗星的誕生之所,奧爾特云也由此得名。云團中的碎塊物質不斷相互傾軋,并受到相鄰星球的重力影響——地球在古代巨蜥的腳步下顫抖時,情況也是如此。在相互碰撞的過程中,一些碎塊物質被甩出了云團,之后在太陽系中做周期運動。大約 6500 萬年前,在距木星 1.5 光年的地方,一個這樣的顆粒物被拋了出來,然后火速朝地球飛來,它沒有在最后一刻轉彎,而是以每秒 25 公里的速度撞上了墨西哥猶加敦半島的海岸。
猶加敦半島,2000 年上半年:科學家們研究了直徑 200 公里大的希克蘇魯伯隕石坑,他們認為這里正是隕石撞擊之處。根據周圍奇特的環形結構,可以推斷出當時沖擊波的巨大威力。周圍的沉積物在轉眼之間變成了類似石質顆粒的液態物,那是一片顆粒的海洋,呈波浪狀向外擴散。
倫敦帝國大學環境地球科學與工程學院的加雷斯·柯林斯通過計算機仿真撞擊效果,對被撞擊地區出現的突起和環形結構等特殊地貌作了清楚的解釋。
柯林斯認為,那次撞擊本身并不足以引起大量的物種死亡,在此之前,地球氣候的變化和頻繁的火山運動早就已經為恐龍的滅絕拉開了序幕。
猶加敦半島,2001 年:動物和植物皆因中毒身亡,無一幸免。雖然一顆隕石擊中了墨西哥,但不到 10 公里的直徑不足以揚起“核爆之冬”的大量塵埃。通過蒸發,碳酸鹽和硫酸鹽被釋放到了大氣層中,在那里與水結合成劇毒的硫酸。數年來這些動植物沒有任何庇護,遭受酸雨的襲擊,最后落得這一眾所周知的悲慘下場。
猶加敦半島,2001 年中:不,隕石是罪魁禍首。在戲劇性的 8000 年到 12000 年間,地球的歷史上發生了兩次大規模的物種滅亡。雖然我們已證明有劇烈的火山運動,但是周期至少為 50 萬年。在這種局勢下,生命還可以勉強支持下去,只有在遭受巨型隕石撞擊之后,它們才毀于一旦。
加州,2001 年下半年:加州大學的天文學家研究了行星系過去 1 億年的運行情況,偶然發現了其運行軌道的一些異常現象。最明顯的一點是,地球在當時也偏離了自己的運行軌道。那些以不同速度圍繞太陽旋轉并不時接近地球的行星干擾了奧爾特云內部的重力平衡,所以,那些毀滅性的隕石和小行星才會調轉方向,狠狠地撞到地球上。正如雞和蛋的關系那樣,這個問題還沒有明確答案。到底是撞擊改變了地球的運行軌道,還是地球運行軌道的改變才誘發了撞擊?
2001 年末:隕石的直徑明顯大于 10 公里,它撞破了地球的表層,引起周圍物質的劇烈燃燒,所產生的碳酸鹽和硫酸鹽巖石與水融合成致命的雨水。此外,大量的塵土進入了大氣層,遮蔽地球長達數年。毒雨和核爆之冬的共同作用令生命瀕臨絕境。
2002 年:科學家凱文·波普是希克蘇魯伯隕石坑的主要發現者之一,他對“塵土遮蔽論”作了一些修改。他認為,要遮蔽全球的陽光并同時使光合作用停滯,所需的塵土量應遠遠大于隕石自身能夠釋放出的塵土。這次沖擊之后引發了全球范圍的大火,森林熊熊燃燒,大火將巨量的煙塵送入了大氣層并遮蔽了陽光。
2002 年:幾乎是同一時間,生物學家和古生物學家估測,那次撞擊中,2/3 以上高度進化的昆蟲種類慘遭滅絕,食物鏈轟然解體。相反,進化程度稍低的節肢動物卻幸免于難,數量愈來愈多。可以確定的一點是,生態系統不是緩慢地崩潰,而是在瞬間遭受了毀滅性的打擊。
2002 年中:不,導致物種滅絕的原因并非隕石一項。7000 萬年前,地球的平均溫度從 25℃ 下降到 15℃ ,那時物種的命運就已注定滅亡。古代的恐龍尤其無法適應寒冷的氣候,隕石無疑令它們的境遇雪上加霜。
2002 年下半年:亞利桑那大學的大衛·克林和西南研究所的丹尼爾·杜爾達在計算機上模擬了當時的情境。他首先推算了直徑 10 公里的大天體在撞擊地球后可能造成的影響。結果令人心驚,這種撞擊釋放出的能量是在廣島和長崎爆炸的兩顆原子彈威力的 100 億倍。燃燒的碎塊被拋入大氣層,在接下來的幾天內落回到地球上,引燃了赤道附近大部分的森林,印度和北美也燃起了大火。那些沒有回到地球上的碎塊在大氣層中與微粒云結合,使地球溫度升高,引發溫室效應,令火焰愈燒愈烈。克林還考慮了地球自轉的影響,最后他得出結論:大范圍的火災在數天之內將產生的巨量的二氧化碳釋放進大氣層,再加上水蒸氣和碎裂的硫酸鹽和碳酸鹽巖石的作用,氣候發生了劇烈變化,扼殺了最后幸存下來的幾乎所有生物。
依然是 2002 年,波泰士隕石坑,烏克蘭:很早以前,人們就找到了這個直徑 24 公里的隕石坑,但迄今為止,它的形成時間依然不為人所知。一般認為它至少是在距今 7000 萬年前形成的,而最近有人猜測這次撞擊也可能發生得更晚一些,或許和希克蘇魯伯隕石坑形成于同一時間。動植物的大量死亡真的只是一顆大隕石所造成的嗎?有科學家提出疑問:“為什么不可能是一次隕石雨呢?或許其中有些隕石墜入了大海。”這一理論的迷人之處在于,它解釋了整個地球如何能在極短的時間內被大清洗了一次。一場隕石雨禍及整個地球,而由于這些隕石大小不同,造成的災害規模也各異,這也解釋了為什么某些物種完全慘遭滅門,而另一些卻奇跡般的幸免于難。
2003 年:人們重新分析了航天飛機奮進號 2000 年拍攝的影像數據之后,對希克蘇魯伯隕石坑的研究更往前邁進了一步。雷達數據顯示了隕石坑的結構和特性。愈來愈多的人認為,猶加敦半島發生的隕石撞地是唯一能解釋物種滅絕的理由。
2003 年中:賓夕法尼亞州立大學的彼得·維爾夫反駁了“隕石撞地之前的氣候變化已對古代蜥蜴類生物造成不利影響”的說法。他認為氣候時刻在變化,甚至能更加強烈。維爾夫和他的團隊研究了白堊紀晚期的植物化石,并記錄下幾乎所有微小的波動。撞擊前的 100 萬年前,恐龍還生活在完美的溫暖氣候中。