古詩詞大全網 - 四字成語 - 80萬年前撞擊地球的隕石,為什麽源坑著落在博拉文高原?

80萬年前撞擊地球的隕石,為什麽源坑著落在博拉文高原?

隕石撞擊地球-形成了大量隕石碎片,卻埋藏了隕石坑的位置

相信很多人都不會對隕石感到陌生,而大約在80萬年發生的壹起隕石撞擊地球事件中,導致了地球東半球區域中20%左右的地表都散布著壹種隕石碎片(來自於地球上的巖石和隕石發生撞擊)。而且,隕石撞擊地球後產生的隕石碎片不僅在澳大利亞散落,更遍布亞洲的很多角落、乃至南極洲的部分區域。

發生於80萬年前的巖石撞擊地球事件,導致大量隕石碎片散布在地球的東半球。

然而,即便隕石碎片(來自於地球巖石,而非隕石)的分布區域廣泛、且數量相對龐大,但在此之前,我們壹直不知道地球和隕石發生撞擊時所形成的隕石坑到底在什麽地方。事實上,當巖石和地球發生撞擊的時候,只有其中的極小壹部分會最終降落在地球表面。

而這次發生於大約80萬年前的撞擊事件,其中的外來撞擊物隕石主體被推算出為壹個寬度2公裏左右的隕石,並對當時的地球產生了巨大的影響。盡管該次撞擊事件有大量隕石碎片形成,且大部分都擁有黑色的光澤斑點。但是,在確認其來自隕石撞擊事件之後,我們卻壹直沒有找到該事件在地球上形成的隕石坑。

寬2公裏的隕石在和地球發生撞擊之後,形成了水滴和啞鈴這兩種主要的隕石形狀。

隕石坑深埋於老撾南部的博拉文火山場下

在此之前,我們對於這場撞擊事件所掌握的信息,除了那些散落的隕石之外,就只確定了撞擊地球的隕石較大,而它的快速撞擊導致了地球上的巖石也被融化。事實上,導致地球上大面積散步隕石的隕石坑並不止這壹個,但其他隕石坑的原因都早已被確認。而這個曾導致中國和澳大利亞等地散落大量隕石的撞擊事件,卻耗費了科學家們大約壹個世紀的時間來調查其源坑位置。

科學家們尋找了長達壹個世紀的源坑位置,原來就位於博拉文火山場下。

終於,科學家們發現源坑就位於老撾的博拉文火山場下,此處存在壹個半徑7.5公裏左右的隕石坑,它正是80萬年前太空隕石撞擊地球時形成的源坑。盡管這壹結果跟以前的許多研究證據有所沖突,過往研究的不少信息都將源坑的位置鎖定在了印度支那境內。

但是,這項調查結果,研究人員更是從地層和地球年代學、地球物理和化學這四個維度進行了論證。下圖中示意了博拉文火山場的地址情況,位於黃色橢圓線圈內的區域是模型中最適合的凹陷彈坑周長;而位於白色橢圓線圈內的區域,則表示該區域中最適合進行地質觀測的地下邊界。

此圖除了地下邊界和彈坑周長之外,還體現了斷層位置、近端射流和露頭基巖信息。

有哪些證據表明源坑就著落在博拉文高原?

1.地球化學證據:簡單來說,就是將隕石的化學成分和目標源坑的巖石成分進行對比,以確認是否存在風化之後的玄武巖成分。即:隕石的硼化物,是否撞擊了覆蓋有鎂鐵質熔巖的位置。研究人員收集了大約80萬年前形成的隕石,以及博拉文高原處的玄武巖、基巖和風化的衍生物。而隕石所存在的大量化學變化,都通過兩者之間的對比得到了很好的解釋。

隕石化學變化中的94%,都可因為基巖和風化的衍生物而發生。

2.地球年代學證據:在確認了化學成分和可能變化之後,科學家們進壹步對該火山高原上的巖石進行了年齡測算,以推演其是否符合於事件中的源坑。而確定依據便是這些熔巖的年齡,必須比我們收集到的隕石擁有更短的存在時間(年齡)。

事實上,不僅是博拉文高原的外觀看上去比較年輕,而且,從研究人員利用放射性同位素測年的結果來看,熔巖也的確比隕石更年輕。從歷史數據來看,這裏火山噴發活動也比較活躍,且分布時間覆蓋了隕石撞擊事件的前後。

在參與比對的37個樣本中,14個樣本是出現於撞擊之前,21個樣本形成於撞擊之後,2個與撞擊的時間點大致相符。簡而言之,***有12個熔巖樣本都是從峰頂噴出,且它們的時間都發生在80萬年前那場隕石撞擊地球的事件之前。

在博拉文高原的布格引力圖中,其火山口呈現出了明顯異常。

3.地球物理證據:既然事件造成了如此巨大的隕石坑形成,那麽,必然也會留下壹些地球物理上的蛛絲馬跡,比如引力指紋。為了找到這壹證據,研究人員搜尋了四百多個不同的位置點。而該火山噴發所形成的巖漿腔,可能導致了重力異常,所以排除了重力的作用。

4.其他證據:從作用距離來看,壹些泥巖和砂巖與撞擊點的距離保持在10到20公裏的距離(近端噴射條件),這說明它們很可能在當時就地破碎了。而周圍環境中存在的壹些石英顆粒所表現出的性質,也為該過程中可能導致的沖擊變質提供了證據。換而言之,這些平面表現特征,支持了該撞擊事件中可能發生的變化。

與此同時,這壹事件還對當時的人類帶來了很大影響,因為,從現有考古數據來看,不管是該撞擊事件發生的時候,還是之後的時間裏,這裏都曾居住著直立人。而該地區廣泛存在的木炭,也被科學家們認為是引發大火的誘因。這意味著,早期人類很可能是在撞擊事件和那場大火發生之後,才搬入了這個區域居住,並使用這些剛剛暴露出來的巖石制造生產工具。

A為就地破碎的巨石,B為石英晶體中平行平面裂縫的顯微照片,C為頻率分布

事實上,在剛剛過去的這長達壹個世紀的時間裏,壹直有科學家嘗試各種方式來解釋澳大利亞的隕石場(隕石最多的區域)。但壹直沒有找到形成這些隕石的撞擊坑,而以往的研究又不同於這壹次這麽嚴格。在這項研究中,科學家們找到了多個證據,覆蓋範圍從化學性質到物理特征,以及從重力測量到年齡測算。

簡而言之,即便我們不能100%的確定,80萬年前的那場隕石撞擊地球事件所形成的源坑就在博拉文高原,但這已是迄今為止最可能的正確答案。在之後的時間裏,科學家們將會進壹步尋找該區域深層巖石受到災難性撞擊的更多跡象,通過擁有恰當年代感的破裂和融化表現,以最終解答這個困擾已久的疑惑。

博拉文火山場占據了博拉文高原的大部分面積,中生代砂巖和泥巖被視為目標巖石

為什麽隕石坑的位置很難確定,而隕石坑裏又通常都沒有隕石?

雖然,隕石坑的位置總是形成於各類天體的表面,且壹般都呈現為具有環形特征的凹坑,只有那些撞擊坑的直徑達到了4公裏以上的隕石坑,才有可能在中心位置附帶產生壹個中心錐。但是,隕石坑在形成之後是會隨著時間的遞進而發生變化的,尤其是像地球這樣表面被大部分水資源所覆蓋的星球。

從短時間來看,地球表面形成的撞擊坑,很可能會因為降水等因素而形成撞擊湖;而從更長時間的角度來看,地球本身的風化過程也更為豐富,再加上星球自身的地殼運動,那些時間較久的隕石坑很可能會逐漸磨滅到不剩壹絲痕跡。盡管幾乎所有固體行星的表面都有隕石坑存在,但地球上已經只有大約壹百多個隕石坑還能被科學家們辨認出來。

簡而言之,不說找到隕石對應的隕石坑是哪個,就連要找到地球上數十萬年前形成的隕石坑就已經很有難度。這也是為什麽盡管80萬年前的那次撞擊事件始於較大的隕石,但當其撞擊地球巖石形成撞擊坑、並導致廣泛區域分布其碎片,但我們依然沒能在短時間內找到它的坑源。的確,並不是所有隕石坑都沒有殘存隕石,這主要是看隕石和地球發生撞擊時的運動速度。

但更多的時候,在那些好不容易被識別出的隕石坑中,我們的確很難找到隕石的蹤跡。有不少人都疑惑,為什麽如此大的隕石撞擊坑內,竟然沒有殘存壹些撞擊隕石的碎片。事實上,原本就只有極小的壹部分隕石能夠不在穿越地球大氣層的時候被燃燒殆盡;而那些僥幸在地球著陸導致撞擊事件發生的較大隕石,其實它們也會在事件發生後被氣化、又或是變成在空中飄散的粉塵。

作者:文/虞子期