8亿年前,地球遭受了小行星狂轰滥炸,改变了地球的气候进程

随着岁月的流逝,地球上的一切都可以被自然变化所抹平。地质运动、风化作用、大气循环……都可以抹掉地球曾经经历过的变迁。但是,岁月无法抹平一切,过去的经历总会留下一些蛛丝马迹,可能是在地表以下,也可能是在月球上。
(图片说明:NASA月球勘测轨道器从远处拍摄到的月球表面环形山)
科学家指出,地球可能在8亿年前经历过海量小行星的狂轰滥炸,甚至被炸得遍体鳞伤。尽管自然作用已经将绝大部分证据毁掉,但日本科学家们仍然在月球表面找到了这段历史的痕迹。
2007年,日本航天局的“月亮女神(SELENE)”月球探测器发射升空,带着3大任务前去探索月球。虽然它仅仅工作了不到两年,但是获取到了大量的信息,让科学家们能够直到今天还可以从中取得突破性的研究。
来自大阪大学行星科学组的寺田健太郎教授所领导的一支研究团队最近在分析月亮女神的月球陨石坑图像时,发现了一个惊天大秘密,向我们展示了地球和月球曾经遭遇到的恐怖撞击事件。
在太阳系中,地球时时刻刻都面临着被小天体撞击的威胁。其中最恐怖的一次,莫过于6600万年前灭绝恐龙的那颗小行星。据推测,当时那颗小行星的直径大约有10公里,在今天墨西哥的尤卡坦半岛留下了一个巨大的陨石坑。科学家认为,这样大的天体撞击地球事件大概每1亿年就会出现一次,而比它小一些的撞击更是非常频繁。只不过地球表面的自然活动太多,撞击坑几乎都被抹平了。
好在,距离我们不远的月球,留下了足够的证据。只要我们对它研究得足够深入,也能从侧面了解到地球被小天体轰炸的历史。
(图片说明:本次研究的59个环形山分布图,红色标记的是形成时间与哥白尼环形山比较接近的环形山)
该团队对直径在20公里以上的环形山进行了观测,最终选择了其中比较年轻的59个进行深入研究。在它们的周围,星罗棋布着许多直径在0.1-1公里之间的小撞击坑,它们都是造成这些环形山的天体飞溅物所形成的。其中最著名的,就是直径达93公里的哥白尼环形山。它比较年轻,而且有明显的辐射纹,在它的周围,研究团队找到了多达860个的小陨石坑。
他们利用这些数据,对这些环形山的形成时间进行了分析。结果发现,这59座环形山中,有8座都是形成于同一时期。同时,研究团队参考了美国阿波罗计划中对月球表面研究的数据,结果显示:月球在距离今天8亿年前的时候,曾经遭受到了非常大规模的陨石撞击。
(图片说明:研究团队推测的地月系被撞击时间,8亿年前的高峰暗示着那段岁月的黑暗)
这让人捏了把汗,不禁担忧:地球在那段时期经历了什么?如果当时真的有大批小天体闯进地月系,地球恐怕也很难幸免吧?
至少,寺田健太郎等人对此还是给出了肯定的猜测,他们相信“小行星雨不仅出现在月球上,地球肯定也经历了同样的事件”。
与此同时,研究团队还对现今一些小行星进行了研究,比如一颗名为Eulalia(495 Eulalia.)的小行星。据分析,Eulalia是一颗更大的小行星所残留下来的碎块。之前的那颗小行星曾经发生了解体,绝大部分都变成陨石雨砸到了地月系,只有Eulalia等少部分碎片幸存了下来。他们相信,它的母体在被撕裂之后,一定向地球和月球发起了狂轰滥炸。
(图片说明:哥白尼环形山周围的小陨石坑)
他们在论文中指出:“根据环形山的标准规律以及地球和月球被撞击的概率,我们推测至少有(4–5)×10^16kg的流星体,这个质量是奇克苏鲁布撞击(恐龙灭绝)的30-60倍。这次撞击一定发生在成冰纪,也就是气候巨大变革的时代之前撞上地月系的。”
所谓的成冰纪出现在距今7.2-6.35亿年前,地球历史上最严重的两次冰河期都出现在这段期间。那么,地球当时的极寒天气是否与这次撞击有关呢?
研究团队再次给出了肯定的答复。他们指出,Eulalia的碎片同伴们有很大一部分残留在了今天的小行星带中,他们的隼鸟号探测器正在采样的小行星龙宫就是其中之一。除此之外,还有一些碎片则变成了今天的近地小行星。
(图片说明:小行星龙宫,红色标记为隼鸟号的采样点)
他们还指出:从8亿年前到元古代晚期(6.35亿年前),地球上的磷循环发生了巨大的改变,这个过程对地球的“海洋生物元素循环、海洋氧化还原状态、地球气候系统的巨大改变以及动物的出现”都有着重要的影响。
寺田健太郎指出:他们的研究为地球科学和行星科学都打开了一扇新的大门,能够在许多领域产生巨大的影响。
就像他们分析的那样,地球的生物演化与小天体的撞击有着密不可分的关系。正所谓“成也萧何,败也萧何”,小天体既为地球带来了无限的生机,也造成了恐怖的灭绝事件,并且仍然在时时威胁着今天的地球生物。
(图片说明:月亮女神号拍摄的环形山,周围绿色标记的都是飞溅物形成的小陨石坑)
当然了,这样恐怖的撞击事件既可以说是灭绝生物的末日,也可以看作是地球生物的一次洗牌。它并没有让地球从此变成地狱,而是让地球以一种新的面貌呈现出来。甚至,如果不是小行星把恐龙和其他生物灭绝了,地球上未必能孕育出人类这样的智慧生物。
不过,即便如此,我们也不能忽略小行星的破坏力。它们能够在全球范围内灭绝掉恐龙,对于我们的威胁也不会小。如果像科学家推测的那样,奇克苏鲁布这样的撞击平均每1亿年出现一次,那么下一次还有三千多万年。考虑到这只是个平均数,所以下一次的时间可能提前也可能推迟。
尽管目前来看,小行星撞击地球的概率极低,近地小行星也受到科学家们的密切注视。但是,宇宙中的撞击是无法避免的,早晚有一天,会有新的小行星闯进地球。到那个时候,我们是否能把他消灭呢?
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