
可能导致恐龙灭绝的小行星创造了一个持续了800万年的庞大地下栖息地
一幅插图显示了一颗大型小行星在现在的墨西哥尤卡坦半岛与地球相撞。(图像来源:Getty Images)致使恐龙灭绝的小行星碰撞可能还建立了地球上寿命最长的地下生态系统之一。当一颗大约6英里宽(10公里宽)的小行星在6600万年前猛撞现在的墨西哥尤卡坦半岛时,引发了全球性灾难,导致地球上大约75%的生物灭绝,包括所有非鸟类恐龙。然而,根据一项新研究,这次碰撞可能还创造了一个庞大的地下环境,能够支持微生物生命至少800万年——这比科学家们之前认为的时间长了四倍。通过更新的计算机模拟,研究人员发现著名的希克苏鲁伯陨石坑下产生的热液系统持续的时间远超预期,使其成为迄今为止记录的地球上寿命最长的撞击产生的热液系统。“无论在地球上的哪里,只要有流动的温暖水,就会有生命,我们早就知道小行星碰撞会创造热液系统,”苏格兰大学环境研究中心(SUERC)的共同作者安妮玛丽·皮克斯基尔在一份声明中说。“早在2000年代初的前期研究表明,由希克苏鲁伯撞击形成的系统持续了大约两百万年。这些发现基于计算机模型,当时甚至被认为是保守估计,但我们仍然对研究结果感到惊讶。”希克苏鲁伯撞击挖掘出了一个近125英里(200公里)宽的陨石坑,并向地球的地壳深处释放了巨量的热量。在其后,来自墨西哥湾的海水渗入撞击坑下的破裂和熔化的岩石,形成了一种充满热水的孔隙和裂缝网络——这些环境被科学家认为对微生物生命极为有利。这项新研究结合了先进的地质模拟和直接从陨石坑收集的证据。在2016年,科学家们作为国际海洋探索计划航程364的一部分,钻入了希克苏鲁伯的“顶环”,从海底深处回收了岩石样本。在他们收集的材料中,有一种富含钾的长石矿物是在撞击后热流体通过陨石坑循环时形成的。利用被称为氩-氩测年技术,研究人员确定这些矿物形成于一个意想不到的漫长时间内,跨越从6600万年前的撞击时间到大约5800万年前的时期。这表明热液活动持续了至少800万年,声明中指出。为了了解该系统如何能活跃那么长时间,研究团队进行了更新的计算机模拟,结合了现代地质数据和更复杂的热量与流体流动模型。他们的结果表明,几个因素共同作用以维持地下环境,包括高度渗透的破裂岩石、撞击本身留下的余热以及该地区的自然地热能量。“计算方法的进步使研究人员能够以前所未有的真实感模拟复杂的自然系统,让我们更接近揭开塑造地球及其他行星的混沌物理过程的奥秘,”该研究的共同作者、格拉斯哥大学前博士研究生埃万杰洛斯·克里斯图说。在早期地球上,热液环境被认为在生命的起源和演化中起着至关重要的作用。因此,如果撞击产生的系统能够持续活跃数百万年,它们可能提供稳定的栖息地,让微生物群落在像希克苏鲁伯这样的灾难事件后仍然能够出现和繁荣。这项研究的结果还可能有助于指导未来在太阳系其他地方寻找生命。例如,火星经历了无数次小行星撞击,可能在数十亿年前曾拥有地表水。与希克苏鲁伯类似,红色星球上的大型撞击可能创造了类似的地下热液系统,能够在地表条件变得恶劣后继续维持生命。“撞击产生的多孔破裂岩石创造了微环境,使微生物能够免受辐射和极端温度的影响,”皮克斯基尔在声明中说。“这些条件让生命有机会扎根和繁荣,这也很可能是数十亿年前在地球上发生的事情。”他们的研究结果于6月9日在《地球与环境通讯》杂志上发表。萨曼莎·马修森于2016年夏季作为实习生加入Space.com。她在康涅狄格州的新哈姆大学获得了新闻与环境科学学士学位。此前,她的作品曾发表在《自然世界新闻》上。
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