Load mobile navigation

6600万年前撞击地球导致恐龙灭绝的彗星来自太阳系边缘 新研究推翻小行星碎片理论

6600万年前撞击地球导致恐龙灭绝的彗星来自太阳系边缘 新研究推翻小行星碎片理论

6600万年前撞击地球导致恐龙灭绝的彗星来自太阳系边缘 新研究推翻小行星碎片理论

(蜘蛛网eeook.com报道)据“中央社”华盛顿16日综合综合外电报导:一颗巨大星体于6600万年前撞上现在的墨西哥外海,引发酿成巨灾的「冲击性寒冬」,最后导致恐龙在内的地球上3/4物种灭绝。

两位哈佛天文学家表示,他们已经解开长久以来关于希克苏鲁伯冲击体(Chicxulub impactor)的本质和来源之谜。

哈佛大学天文学家西拉(Amir Siraj)和罗布(Avi Loeb)本周在科学期刊「科学报告」(Scientific Reports)发表的研究分析显示,墨西哥希克苏鲁伯(Chicxulub)陨石坑的祸首是源自太阳系边缘冰冷碎片区域的一颗彗星,且太阳系最大行星木星也要为此彗星撞上地球负责。类似规模的彗星撞地球的频率为每2亿5000万年到7亿5000万年。

他们的论文推翻之前认为这个物体是来自太阳系主小行星带(Main Belt)小行星碎片的理论。

研究报告第一作者西拉(Amir Siraj)告诉法新社:「木星十分重要,因为它是我们太阳系最大的行星。」木星扮演有点类似弹珠台的角色,「把这些到来的长周期彗星踢入轨道,让它们非常接近太阳」。

所谓长周期彗星来自欧特云(Oort cloud)。科学家推测欧特云是一个巨大球形外壳,像泡泡般笼罩着太阳系,由体积至少如山岳大小的冰冷碎片组成。

长周期彗星绕行太阳所需时间约200年,由于通过时很接近太阳,也称为掠日彗星。

因为来自外太阳系极冻地带,彗星比小行星还要冰冷,一向以融化蒸发时会产生惊人的气体和尘埃形成尾巴而闻名。

然而,西拉表示,太阳热气对彗星造成的蒸发冲击,远远比不上彗星的一侧面向太阳经历的庞大潮汐力量。

「这些彗星因为经历如此强大潮汐力量,导致它们本身大部分碎裂成约上千碎片,这些碎片的体积,个个都足以制造希克苏鲁伯等级的冲击体。」

另一个支持这项彗星来源说的证据是,希克苏鲁伯陨石坑的成分是碳质球粒陨石,在位于木星和火星之间的主小行星带中,仅约1/10的小行星具备这种成分,而大部分的彗星却都拥有。

证据显示,希克苏鲁伯陨石坑和其他类似陨石坑如南非约20亿年前形成的弗里德堡陨石坑(Vredefort crater),以及100万年前在哈萨克被撞击出的扎马辛陨石坑(Zhamanshin crater)都有碳质球粒陨石的成分。

相关报道:溯源恐龙灭绝的起因!哈佛科学家起底奇克苏鲁伯陨石的来龙去脉

(蜘蛛网eeook.com报道)据前瞻经济学人APP资讯组:地球上分布着大大小小的陨石坑,希克苏鲁伯陨石坑可能是其中最出名的之一。它是由希克苏鲁伯陨石(Chicxulub Impactor)撞击地球形成的。这个位于墨西哥海岸的火山口横跨93英里,深达12英里。科学家说,希克苏鲁伯陨石撞击地球的毁灭性影响导致了恐龙以及当时生活在地球上的近四分之三的动植物物种的灭绝。

然而,这颗给地球物种带来如此大灾难的小行星或彗星的起源,以及它撞击地球的过程一直困扰着科学家们。现在,两位哈佛大学的研究人员相信他们已经找到了答案。

在《科学报告》发表的一项研究中,哈佛大学科学教授Avi Loeb,Frank B. Baird Jr.小教授和天体物理学家Amir Siraj '21提出了一种新理论,可以解释这一灾难性天体的起源和历程。

Loeb和Siraj使用统计分析和引力模拟说对可能的理论进行了分析。他们认为像希克苏鲁伯陨石这样的彗星起源于太阳系边缘的碎屑球体奥尔特云(Oort cloud)。彗星本身很大一部分在木星的轨道上被其引力场冲出了航道,并被送往靠近太阳的地方,然后受到了太阳强大的潮汐力分崩离析,形成了很多彗星碎片。

这增加了这类彗星的速度,因为这些碎片每250至7.3亿年左右经过地球的轨道并撞击地球一次。

Siraj说:“基本上,木星就像一种弹球机。它将这些长周期彗星踢入轨道,使它们非常接近太阳。”

因此,长周期的彗星被称为掠日彗星,它们需要200多年的时间才能绕太阳运行。

当彗星接近太阳到一定的距离后,由于太阳强大的潮汐力分解成多个碎片,在他们脱离太阳轨道时,更小的碎片有一定的概率会撞击地球。

勒布(Leeb)和西拉杰(Siraj)的理论计算得出,长周期彗星撞击地球的机会增加了约10倍,并且表明约20%的长周期彗星成为掠日彗星。这一发现与其他天文学家的研究相吻合。

两人声称,他们计算出的新影响率与希克苏鲁伯陨石的年龄相符,为其起源和其他类似影响者提供了令人满意的解释。

勒布(Leeb)和西拉杰(Siraj)的假设也可以解释许多这些影响因素的构成。

研究人员在论文中写道:“我们的假设预测,与传统的主带小行星相比,地球上其他跟希克苏鲁伯陨石坑差不多大小陨石坑更可能对应于来自具有原始(碳质球粒陨石)成分的陨石撞击。”

这很重要,因为流行的有关希克苏鲁伯陨石起源的理论声称,该陨石是来自主带的更大小行星的片段。主带是木星与火星之间的小行星。在所有主带小行星中,只有大约十分之一具有碳质球粒陨石的成分,而科学家假定大多数长周期彗星都拥有这一成分。在希克苏鲁伯陨石坑和其他类似的陨石坑发现的证据表明这些撞击地球的陨石大多是碳质球粒陨石。

其中包括一个撞击约20亿年前的物体,撞击形成了南非的弗里德堡陨石坑(Vredefort Crater),这是地球历史上确认的最大的陨石坑。而哈萨克斯坦的札马辛陨石坑(Zhamanshin Crater)是在过去一百万年之内确认的最大陨石坑。

研究人员说,这些来自其他陨石坑的证据均为他们计算得出的模型给予了支撑,而被击中的年份也支持了对希克苏鲁伯陨石这个大小的潮汐破碎彗星的撞击率的计算,也支持了像札马辛火山口这样的较小陨石的撞击率的计算。他们说,如果以同样的方式形成,它们将每250,000至730,000年一次撞击地球。

勒布(Leeb)和西拉杰(Siraj)说,可以通过进一步研究这些陨石坑以及其他类似陨石坑,甚至是月球表面陨石坑来确定陨石的成分,来检验其假说。太空任务取样彗星也可以提供帮助。

除了彗星的成分,智利新的维拉鲁宾天文台在明年投入运行后,也许还可以看到长周期彗星的潮汐破坏过程。

“我们应该看到更小的碎片更频繁地从奥尔特云到达地球。”勒布说,“我希望我们可以通过获得更多有关长周期彗星的数据,获得更好的统计数据以及也许看到某些碎片的证据来检验这一理论。”

了解这一点不仅对解决地球历史的奥秘至关重要,而且如果这样的事件再次威胁到地球,可能会变得至关重要。对此,勒布表示,“这一定是一个了不起的景象,但我们都不想看到这一幕的发生。”

参考资料:https://news.harvard.edu/gazette/story/2021/02/new-theory-behind-asteroid-that-killed-the-dinosaurs/

论文链接:https://doi.org/10.1038/s41598-021-82320-2




上一篇 下一篇 TAG: 地球 彗星 恐龙