6600萬年前那一天,恐龍遭遇的倒霉事不僅僅是滅絕……

作者:CUP       2019-08-02 04:00:31


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6600萬年前的那天,原本並沒有什麼不一樣。

遠古北美洲大陸上,每種生物都在忙著自己的生計——甲龍、腫頭龍棲身在針葉林中,鴨嘴龍則更願意啃食開花植物的嫩葉。身形矯健的迅猛龍在追逐著老鼠大小的哺乳動物和蜥蜴。成群結隊的三角龍在河邊徜徉覓食,遠處躲藏在樹林裡的霸王龍則在預備一場奇襲。

但那個幾周前就出現在天上,仿佛一顆迷你太陽的奇怪球體,這天卻大得遮天蔽日,它的光芒籠罩了整個東南天空。

毫無預兆地,無聲的黃色光芒閃過,讓所有原本忙碌的生物都愣在原地。到了它們的視野恢復正常時,天邊已不見了那個大球的蹤影,又是一片湛藍。

回過神來的動物們剛要繼續自己的日常營生,又一道無聲的閃光無情地扎進了它們的視網膜。大地陷入了一片寂靜,原本活潑的遠古鳥類也停止了唧唧喳喳。

但這種沉默僅僅持續了幾秒鐘。大地很快開始顫抖,繼而猛烈地搖動,最後竟變得像液體一樣流動了起來。一陣陣能量傳過腳下的土壤,動物們如篩糠般被反覆拋向空中。幾分鐘之後,地面停止了顫抖。在一片狼藉的鮮血和屍骸間,倖存的生物各自哀嚎。

從已經變為紅色的天空中,雨點落了下來。這些\"雨點\"實則是豌豆大小的灼熱玻璃和熔融的岩石。勉強活過大地震的生物,在這場密集的炮火襲擊中無處躲藏,紛紛倒地而亡。空氣逐漸變得火爐一般熾熱,樹木開始自發燃燒,野火四處蔓延,天空布滿黑煙。

圖片來源:視覺中國

15分鐘前還鬱鬱蔥蔥、充滿生機的森林和河谷,已經變成一所煉獄。警覺的哺乳動物和蜥蜴躲入地下,鱷魚和烏龜藏身水中,原始鳥類則飛往遠處。

兩個多小時後,一切似乎又恢復了平靜,倖存的動物在四處探頭探腦的時候,天邊的黑煙開始擾動——它們還沒有反應的時間,一陣摧山裂石的狂風帶來了足以震碎鼓膜的巨響。幾秒鐘後傳來的另一聲巨響,它們未必能活著聽到……

伴隨著那一聲巨響,許多物種長達1億5000萬年的演化努力化為烏有。

伴隨著那一聲巨響,白堊紀結束,古近紀開始了。

\"龍\"死誰手?

隨便找身邊的一個人問問,恐龍是如何滅絕的?他們很可能會告訴你\"標準答案\":小行星撞沒的。

一顆直徑至少10公里的小行星(或彗星,下文不再註明),以每小時約10.8萬公里的速度一頭扎進了如今墨西哥尤卡坦半島附近的淺海。這次撞擊釋放的能量,相當於10億顆廣島原子彈。第一次閃光是小行星進入大氣時劇烈擠壓前方空氣所致,第二道閃光則是撞擊產生。在猛烈的碰撞中,小行星本身被瞬間汽化,衝擊波則沿著地球表面、向著地球深處快速運動。聲波移動較慢,數個小時後才抵達北美洲內陸地區。

這次小行星撞擊導致了所有恐龍(鳥類的祖先除外,下文不再註明)在內,75%地球物種的滅絕。其他大陸上,或許沒有北美洲那樣慘烈的場景,但大量的煤煙悄無聲息地隨風到達了地球的各個角落,長時間的\"核冬天\"讓其他生物無路可逃。

這個假說從誕生起已經有將近40年歷史了,雖然在大眾眼裡已經證據確鑿,但它始終並非毫無爭議。

1980年,諾貝爾獎獲得者、實驗物理學家Luis Alvarez和他的兒子、地質學家Walter Alvarez為首的團隊在《科學》雜誌發表了一篇驚人的論文。他們指出,全球範圍內,白堊紀和古近紀交界處的地層都有異常高含量的銥元素。銥這種元素在地殼中稀有,但在太空中十分豐富——這暗示了6600萬年前,白堊紀與古近紀交界之時,地球可能遭遇了一次猛烈的小行星撞擊。

在隨後的數年中,不斷有人發現支持該假說的證據:符合小行星撞擊事件的\"衝擊石英\"和淚滴狀熔融玻璃拋射物(tektites)、墨西哥灣沿岸的海嘯沉積物等。這些證據產生的時間,經測定都在6600萬年前。

正常礦石(左側)與\"衝擊石英\"微結構的區別。衝擊石英只在核試驗廢墟和隕坑內部被發現過(來源:usr

直到1991年,科學家通過各種探測手段,終於在尤卡坦半島附近的海域確認了小行星撞擊產生的、直徑達180公里的隕坑。撞擊坑被深埋在墨西哥灣海底千百萬年的沉積層之下,因此人們此前從不知道它的存在。科學家根據發現點附近的小鎮地名,將其命名為希克蘇魯伯隕坑。

白堊紀末期小行星撞擊這件事情,看來是板上釘釘的共識了,那麼它和恐龍滅絕事件,只是時間上的巧合,還是有直接的因果關聯?

科學家迄今未在白堊紀之後的地層找到任何非鳥類恐龍化石(連腳印都沒有)。這表明恐龍在撞擊事件後沒能存活很長時間,它們的滅絕是突然的,毀滅性的。

圖片來源:theatlantic.com

大量的證據讓研究者相信,小行星的撞擊至少和白堊紀大滅絕有一定的聯繫,但直接的證據一直沒有被找到。離撞擊點最近的區域,所有的生物都在瞬間被汽化,因此根本不會留下化石證據。

爭議科學家完美還原\"那一天\"

今年3月底,《美國科學院學報》(PNAS)發表的一篇論文引起了熱議。該論文介紹了位於美國北達科塔州\"地獄溪\"生物組的一處化石發掘現場。這項研究的帶頭人Robert DePalma將這個發掘現場命名為Tanis。

Walter Alvarez 與Robert DePalma 在考察Tanis 挖掘點(來源:ma

Tanis距離小行星撞擊點3500多公里。如今這裡位於北美洲內陸,但在白堊紀末期,這裡是一片河床。

Tanis的沉積層中點綴著許多砂礫大小的熔融玻璃珠砸出的小坑,它們顯然不是水流沖刷至此,而是從天而降。不少玻璃顆粒還位於魚類的鰓中。DePalma團隊分析了這些顆粒的地質化學成分,結果吻合6600萬年前的那次撞擊事件,表明這些顆粒不是另一次時間上相近的隕星撞擊或火山噴發形成的。

厚度1.3米的Tanis沉積層,內部埋葬著本不該出現在河流中的大量植物碎片、海洋魚類殘骸,上方覆蓋著富含銥元素的土層。

小行星撞擊產生的地震波,沿著美洲中央的淺海快速到達\"地獄溪\"(來源:nytimes.com)

分析Tanis沉積層之前和之後的地層,都表明遠古的河流是向南流向遠古海洋的。但在Tanis沉積層形成期間,水流向北逆行,並且流速極快。此外,保存十分完好的海洋魚類、軟體動物和淡水魚類的化石在該沉積層中擠在一起。DePalma原本認為,是隕星衝擊引起的劇烈海嘯將這些海洋魚類逆流衝到了河床中,和淡水魚類混在一起並迅速埋葬。

圖片來源:bbc.co.uk

但是,隕石撞擊形成的熔岩玻璃珠落下的時間應該在衝擊之後十幾分鐘——但海嘯的速度是無法在十幾分鐘內穿越幾千公里的。該團隊最終提出,一種由傳播速度更快的地震波引發的水體共振\"假潮\" (seiche)或許可以解釋這一現象。2011年的日本東北地震,就曾引發地球另一端的挪威湖泊發生1.5米高的假潮。

該發現是目前為止首個記錄小行星撞擊對生物影響的直接證據。

6600萬年前那一天,恐龍遭遇的倒霉事不僅僅是滅絕......

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