第三百二十六章来自天外的杀手
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其实,人们只要稍微细心些,就会知道地球其实一直曾受到天外来客的猛烈撞击。最有影响的一次巨大撞击就发生在二十世纪初的西伯利亚通古斯地区。
1908年6月30日上午7时许,一团光彩耀夺目的大火球出现在通古斯这个小村东南的地平线上,这颗蓝色的光球越过无云的晴空,在西北方一闪而灭,传来的爆炸声震耳欲聋。这就是近代科学史上著名的通古斯大爆炸。
这次爆炸的能量相当于千万吨级的核爆,相当于700颗广岛原子弹同时爆炸。据目击者说,在数百公里外都可以见到爆炸的光焰,1000公里以外都可以听到爆炸的轰鸣。浓烟滚滚的火柱之上,一团蘑菇云直升到20公里的高空,60公里外的一位农民竟被灼热的空气从台阶直抛到几公尺之外。
这次爆炸的冲击波绕地球两周后方才消失。爆炸的喷射物在两天之后弥漫了整个北欧上空,两周后,甚至连远在美国的加州也布满了大量的颗粒尘埃,空气透明度大受影响。
幸亏这次爆炸发生在8.5公里以上的高空,落点又是人烟稀少的山村僻远处,但爆炸仍然带来了毁灭性的后果,整个森林被爆炸和大火消灭殆尽。
1927年后,经过以库列克为首的苏联科学家的艰辛努力,人们才知道现场的真实情况:爆炸点的30至40公里以内,树木都被连根拔起,围绕爆炸中心呈放射状倒伏,爆炸圈内2000平方公里的地区皆毁于大火。方圆18公里的地区,即便过了20年,也仍是一片焦土。
奇怪的是,科学家们在现场却未找到任何较大的天外来客的碎片。
据悉,那天凌晨,通古斯东南爆炸的天外来客就是一颗无坚不摧的巨大陨石。
陨石俗称流星,是宇宙物质进入或经过地球大气层时因炽热而达到白热化的碎片,这种物质多属于小行星碎片和慧星碎片。这些星体的碎片在驶向地球的过程中,如果未被大气层磨擦燃烧掉,落地后就成为陨石。
陨石一般是石质的,也有铁质的。1947年,一颗铁陨石在西伯利亚的东海岸落下,在距地面六公里处碎裂撒下了80个碎块,总重量达23吨,这次陨落和通古斯事件相比简直微不足道,爆炸份量只有通古斯事件的千分之一,可是为什么通古斯事件未能留下相当数量的陨石碎片呢?
这使人们意识到,通古斯陨石一定是由松散的物质组成的,或许是一颗与地球相撞的慧星或者慧星碎块。爆炸之后,大量的冰块被气化掉,而少量的碎石则在瞬间高温下被熔化殆尽。
科学家们很快证明,地球自远古至现在一直不停地遭受着天外来客的袭击,而且,一颗足够大的小行星或者慧星以足够快的速度撞击地球完全能轻而易举地毁灭恐龙和地球上绝大部分生命,并使所有海水同时升高不止摄氏五度。
可是,科学是严谨并且严肃的,如何能证明6500万年前的恐龙灭绝的原因就是由于这么一颗没头没脑的小行星或者慧星撞击地球所致呢?
终于,地质学家瓦尔特?阿佛雷兹找到了证据。
从此,一个新的恐龙灭绝碰撞说诞生,并牢牢地站稳了脚跟。
瓦尔特?阿佛雷兹的父亲老阿佛雷兹是一位著名的物理学家,于1968年因核子物理学方面的卓越贡献而荣获诺贝尔奖。瓦尔特?阿佛雷兹不想在父亲的影响下生活,因而选择了与父亲不同的地质学专业。当瓦尔特?阿佛雷兹在普林顿大学获博士学位后,他又继续在意大利作博士后研究,不久,他在纽约郊外的拉蒙特—多尔缔地质观察站找到了第一份工作。
当时,拉蒙特有一个研究大洋沉积物剩余磁性的一流先进实验室,实验室里有一位叫洛雷的青年物理学家开始摆脱海洋研究的局限,转而研究由于造山运动而升起的古代海洋沉积。
因此,露出在亚平宁山脉古比奥村附近的新生代沉积物,便自然而然地成为了洛雷的研究对象之一,而阿佛雷兹在意大利进行博士后研究时,对古比奥的剖面相当熟悉,因此,洛雷就请阿佛雷兹帮助他研究古比奥剖面。
前面已经介绍过,正是在这个剖面上,路特巴赫和普莱莉—席尔娃在界线黏土中发现了有孔虫大规模灭绝的证据,而且证明其时代为C—29—R地磁期。
阿佛雷兹并非古生物学家,他并未卷入白垩纪末期恐龙灭绝事件的研究,他关心的是古磁地层年代表的可靠性。阿佛雷兹受到其他科学家用微量元素推算海底沉积物中宇宙尘埃堆积速度的启发,决定尝试用古比奥地层黏土中宇宙尘埃含量的方法测定古比奥界线黏土的堆积时间。阿佛雷兹决定请父亲帮助解决这一难题。
老阿佛雷兹对地球科学并不内行,但他很快想出了办法。他知道,岩石表面所含的铁元素数量极微。例如,在地球表面,铱的浓度只有0.03/10亿。大部分铱是在行星早期地质变异阶段紧随在铁元素之后积聚起来的,沉积岩中的铱则来自经常冲击地球的宇宙尘微粒。这种宇宙微粒雨,其速度是几十万年不变的。因此,瓦尔特?阿佛雷兹认为,土壤中的微量元素含量有可能帮助人们推算出形成沉积所需要的时间。
以熟练的分析技术著名于世的阿萨罗和米歇尔一起加入了瓦尔特?阿佛雷的研究小组,帮助他分析古比奥黏土中铱的含量。结果是惊人的,尽管粘土层周围的石灰矿床中铱的含量处于正常水平,然而黏土层本身,铱的含量竟达到3/10亿,是预期值的100倍。
经过反复分析之后,学者们认为,过剩的铱只能来自天外,他们的结论是:过量的元素来自一次陨石撞击,因为最常见的一种陨石—球粒陨石中,铱的含量约为500/10亿。
在公开宣布这项发现之前,为了谨慎起见,研究小组测算了其他K—T地层(白垩纪与第三纪的界线称为K—T 地层,K—T 地层又是中生代与新生代的地层分界线)岩石中的含铱量,得到的结果是一样的,含铱量甚至更高。
他们计算出,遍及全球的K—T地层铱含量异常,其总量约为500万千克。把数量如此众多的铱引入地球这颗陨石的直截径将有10公里,这已经是一颗名符其实的陨星了,许多人对给K—T地层带来如此异常铱含量的撞击物的大小做了许多次计算,计算结果基本相同。
终于,在《科学》杂志上,阿佛雷兹父子及其同事向科学界宣称:一颗巨大的小行星或慧星在6500万年前撞击过地球,正是它给K—T地层带来了明显的铱异常,也正是它造成了白垩纪末期的生物大灭绝。
这颗撞击地球的小行星或慧星,正是杀死恐龙的罪魁祸首。
惊人的外星碰撞说以很快的速度四散传播,许多领域的科学家们闻风而动,奋起寻找新的数据,企图确证或否定这个新学说。
科学家们针对恐龙的灭绝,分为三大阵营:撞击派、火山派与渐变派。虽然不同派别的科学家仍在坚持自己的论点,唇枪舌剑地互相交锋,而撞击派仍未找到最后的证据——陨石撞击坑,但撞击派手中K—T 层铱含量异常的压倒性证据,使许多怀疑论者不得不改变自己的观点。
自从瓦尔特?阿佛雷兹的论文发表以后,K—T界面上铱含量异常现象在世界范围内引起了广泛重视。迄今为上,已有120处以上海洋与陆地沉积物中铱异常被准确定位。其他铂元素的异常数值也同样表明,它们来源于陨石。
而且,科学家们发现了其他支持陨星撞击说的有力证据。在K—T界面的黏土层中,发现了迄今只在陨石坑及核爆炸地点才找得到的冲激石英。绝大多数科学家认为此种形式的石英,只能是碰撞所产生的高温高压才能形成。
在6500万年前的黏土层中也发现了玻璃陨石,它们是在大气层中所气化的陨石与主岩重新冷凝而成的玻璃粒。在一次激动人心的发现中,人们在加勒比海的海地岛上找到了半米厚的玻璃陨石层。
科学家们还注意到,遍布全球的K—T冲积物中有着含量丰富的烟炱,经过推论研究证实,这只能是全球性大火的副产品。在古巴南海岸350米厚的K—T岩石层中所含的巨砾,其直径可达12米。地质学家们认为,这种沉积物是海啸的遗迹。而海啸地K—T地层发现了厚厚的玻璃陨石,古巴K—T地层发现了海啸堆积物,科学家们便把搜索最重要的证据——撞击所形成的陨石坑位置,缩小到加勒比海一带。
但是,这样的一个超级陨星撞击坑究竟存不存在呢?
撞击派的学者们找到了10年,仍未找出撞击陨古石坑的落点,而这正是他们最需要的,说服怀疑论者的物证。
就在撞击派的学者们迷惑不解,心灰意懒之际,名为契克苏勒伯的巨大陨石坑终于在墨西哥的尤卡坦半鸟东北部海岸鬼使神差般地冒了出来,原来它隐藏在2000米左右厚的冲积物底下,它是由墨西哥海附近用物理方法找油的石油地质学家无意中发现的。
真是有心栽花花不活,无意插柳柳成荫。石油地质学家帮了撞击派学者们的一个大忙,在巨大的契克苏勒伯撞击坑面前,持不同意见的其他个别学者们立刻哑口无言。
契克苏勒伯大陨石坑的宽度至少有180公里,是自有生命以来的5.7亿年中地球记录到的最大宇宙碰撞。契克苏勒伯的年代同遍布全球的撞击遗物完全一致,铱、玻璃陨石等遗物可以从全球依着清晰的路线跟踪到陨石坑,这就不容置疑地把契克苏勒伯同K—T大灭绝联系了起来。
撞击派自豪地认为,这是一项无可辩驳的证据,表明陨星撞击是毁灭了恐龙及其他白垩纪生命的唯一杀手。
看来,在没有别的证据推翻撞击说之前,恐龙的灭绝是因为来自天外的杀手这一结论已成盖棺之断,数百年的争论终于有了一个结果,恐龙灭绝之迷算是大白于天下了。
可是,谁又能真正知道6500万年前,在那颗巨大的死亡之星呼啸着撞击地球之后,恐龙们到底是怎样一步步走上死亡的呢? 未来世界之龙魂天警