杀死恐龙的小行星撞击地点在数百万年内保持高温
奇克苏鲁小行星撞击的插图,发生在6600万年前。MARK GARLICK/科学照片库/盖蒂图片社。消灭恐龙的小行星撞击的力量如此之大,以至于撞击地点至少用了800万年的时间才能冷却下来,创造了一个微生物生长繁荣的温暖地下生态系统。奇克苏鲁小行星,6600万年前在现在的墨西哥与地球发生碰撞,直径被认为达到15公里。此次撞击导致气候混乱,消灭了地球上四分之三的物种。除了鸟类的祖先外,所有恐龙都灭绝了,核冬天至少持续了15年。它的影响也深入地下。“奇克苏鲁的撞击足够大,导致地表以下至少35公里的变形,使用地球物理勘探可以检测到,”英国格拉斯哥大学的安妮玛丽·皮克斯基尔说。她表示,撞击融化了大约10,000立方公里的岩石。熔融岩石和海水的结合形成了充满微小热水口袋的多孔材料,称为热液系统。由于存在只有在液态水和热量下形成的矿物,我们知道小行星会在几公里的深度创造热液环境。但似乎加热的规模和持续时间以及由此产生的热液系统被大大低估了。之前认为,撞击地点只需200万年就能冷却。现在,皮克斯基尔及其同事指出,这可能至少需要四倍的时间,从而为热液生命提供了更多繁荣的时间。“关于所有由撞击生成的热液系统,尤其是奇克苏鲁的一个最大未知数是热量保持水在结构中循环的时间有多长,”皮克斯基尔说。为了弄清楚这一点,团队将在火口钻进1公里以获取岩石岩心。由于岩石中的钾随着时间的推移衰变成氩气,研究人员可以测量样品中被捕获的氩气量,以确定其年龄。“我们得到了从6600万年前撞击到大约5800万年前的年龄范围,”皮克斯基尔说。“这告诉我们,撞击后,奇克苏鲁结构的至少部分地区热液活动持续了800万年。”岩心中的硫同位素提供了微生物生命存在于热液系统中的证据,并在撞击后迅速恢复。结果意味着,年轻地球上最早的撞击坑——也许是其他世界——可能也拥有比以前已知的更加适宜居住的热液系统。“这为生命的发展、演化和传播提供了更多的机会,”皮克斯基尔说。“这支持了早期地球生命可能在撞击坑中找到了长期栖息地的概念,甚至其他行星上的生命也可能在这些巨大的撞击坑占主导地位的表面特征中生存。”澳大利亚珀斯的科廷大学的克里斯·柯克兰说,尽管在奇克苏鲁并没有“完全明确的持续热液活动记录”,但证明撞击地点在数百万年内保持高温的证据很强。“大型撞击不仅仅是摧毁环境,”他说。“它们还可以创造长久的地下系统,让热流体在破碎的岩石中循环。这些富含化学成分的环境可能为微生物提供庇护栖息地,甚至可能为早期化学生命的某些阶段创造有利条件。”
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