毁灭恐龙的小行星如何造成第五次物种大灭绝

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【大纪元2023年10月31日讯】(大纪元记者夏雨综合报导)6600万年前,一颗珠峰大小的小行星撞击地球,导致恐龙灭绝。但在这场灾难性影响之后的几年里,地球上75%的物种也相继灭绝。是什么导致第五次生物大灭绝目前仍是谜团,科学家也一直在探寻可能的答案。

这颗小行星的直径估计有10公里,大约相当于珠穆朗玛峰的大小。它以极高的速度撞击现在墨西哥海岸附近的浅海,造成全球恐龙的灭绝。

先前的研究表明,撞击过程中释放出硫磺,留下了112英里宽(180公里宽)的希克苏鲁伯陨石坑,而野火产生的烟尘引发全球冬季,气温骤降。

布鲁塞尔比利时天文台博士后研究员、行星科学家杰姆‧伯克‧塞内尔(Cem Berk Senel)领导的地球科学家团队针对墨西哥希克苏鲁伯陨石坑进行了进一步的研究。

周一(10月30日)发表在《自然地球科学》杂志上的这项新研究表明,撞击后被抛入地球大气层的碎石产生的细尘可能发挥了更大作用。这些灰尘阻挡了阳光,导致植物在近两年内无法进行光合作用,这是对生命至关重要的生物过程。

为了验证他们的发现,科学家们开发了一种新的电脑模型来模拟小行星撞击后的全球气候。该模型基于当时已发布的地球气候信息,以及从北达科他州塔尼斯化石遗址(Tanis fossil site)采集的沉积物样本的新数据,这些样本记录了撞击发生后20年的情况。

塔尼斯化石遗址的岩石中,含有地球科学家用来标记地球历史上从白垩纪到古近纪变化的痕迹。研究人员检查了样本中硫、烟灰和硅酸盐矿物质的含量,发现样本中含有比预期更多的细小硅酸盐粉尘颗粒(直径约0.8至8.0微米)。这些尘埃颗粒在返回地球之前以喷射物的形式被推入大气中。

塞内尔的团队认为,小行星撞击产生了这些微小颗粒云,遮住了太阳,并可能在撞击后两年内阻止植物进行光合作用。结果,植被死亡,导致许多草食物种(包括一些恐龙)挨饿。这可能是引发灾难性物种大规模灭绝事件的原因之一。

团队的模型表明,这些尘埃可能在大气中停留长达15年。在此期间,全球气温将下降多达15°C。

“撞击后光合作用关闭了近两年,给生命带来了严峻的挑战。”该研究的主要作者塞内尔说,“它破坏了食物链,造成了灭绝的连锁反应。”

这项研究标志着科学家首次对这些尘埃颗粒进行详细探讨。

塞内尔说:“长期以来,人们一直认为主要的灭绝机制是希克苏鲁伯撞击后的极冷气候,但撞击后光合作用的停止本身就是一种(灭绝)机制。”

塞内尔补充说:“在(撞击发生后)几周、几个月内,地球的光合作用发生了全球性的关闭,这种情况持续了近两年,在此期间光合作用完全消失了。”

塞内尔说,模型显示,光合作用(植物利用阳光、水和二氧化碳产生能量和氧气的过程)的停止与喷射到大气中阻挡阳光的细尘直接相关。

他表示,需要更深入了解导致全球变冷或光合作用丧失的原因,以便加深对希克苏鲁伯撞击后的确切灭绝机制的了解。◇

责任编辑:叶紫微#

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