这颗大规模灭绝的小行星恰好撞击了一个岩石中含有大量有机物的区域,并将煤烟送入平流层,在那里它可以阻挡阳光很多年。
我们都知道这个故事:6600万年前,一颗巨大的小行星撞向地球,杀死了四分之三的物种,包括大部分恐龙。研究人员怀疑,这次撞击引发了一团尘埃和被称为气溶胶的微小液滴,使地球陷入了类似核冬天的状态,从而导致了灭绝。
“大气中的这些成分推动了全球变冷和黑暗,阻止了光合作用的发生,最终关闭了食物链。”
谢尔比·莱昂斯,宾夕法尼亚州立大学博士研究生。
但科学家们也在小行星撞击后的地质层中发现了大量的煤烟。烟灰也可能是杀死机制的一部分,这取决于它来自哪里。
一些烟尘可能来自撞击后在地球各地爆发的野火。但这些颗粒中的大多数只会在低层大气中停留几周,不会对全球气候产生太大影响。
但科学家们假设,煤烟也可能来自小行星撞击时粉碎的岩石。如果这些岩石中含有大量的有机物,比如海洋生物的残骸,那么它就会在撞击中燃烧,将煤烟喷射到平流层中。在这种情况下,煤烟会在几个小时内扩散到全球各地,并在那里停留数年。它会彻底改变地球的气候。
所以里昂和她的团队开始确定烟灰的来源。他们研究了一种名为多环芳烃(PAHs)的化学物质,这是燃烧的另一种副产品。
“你可以在烧烤的肉类或蔬菜中找到多环芳烃。你可以从汽车的排气中找到它们。你也可以在西部野火的烟雾和碎片中找到它们。”
多环芳烃是由碳原子的熔合环组成的——就像铁丝网一样。为了确定烟灰的来源,研究人员研究了与烟灰一起埋藏的多环芳烃的结构和化学成分。具体来说,研究人员寻找的是像尖刺一样附着在环上的原子群。燃烧木材产生的多环芳烃没有很多峰值,但燃烧化石碳产生的多环芳烃——就像目标岩石中所存在的——有更多峰值。
莱昂斯和她的团队发现,撞击后沉积的大多数多环芳烃都是尖刺状的,这表明小行星撞击岩石产生的烟灰在大灭绝中发挥了重要作用。
“灰尘和硫酸盐气溶胶比煤烟多,但煤烟比这两者都更能阻挡阳光。所以少量的煤烟就能导致大量的日照减少。”
研究结果发表在美国国家科学院院刊.Shelby L. Lyons等,来自希克苏鲁伯陨石坑的有机物质加剧了K-Pg撞击的冬季]
研究结果表明,这颗乌黑的小行星撞击造成的破坏可能部分是由于地理上的偶然:太空岩石撞进了墨西哥湾,那里的沉积物富含有机物。现在依然如此:该地区目前生产大量石油。
“它发生的地方可能是导致大规模物种灭绝的原因之一。这是一场完美的风暴,或者是完美的小行星撞击,我想你可以这样称呼它。”
朱莉娅·罗森
[以上文字是本播客的文字记录.]