小行星撞击灭绝75%物种 曾引发全球大海啸

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小行星撞击地球示意圖

根据一项最新的研究,曾有一颗城市大小的小行星在6600万年前撞向地球。它不仅毁灭了恐龙,还引发了一场席卷整个地球的巨大海啸。

这颗宽约8.7英里(约合14公里)的小行星,在墨西哥尤卡坦半岛(Yucatan Peninsula)附近地区,留下了一个宽约62英里(约合100公里)的撞击坑。除了结束了恐龙对当时地球的统治外,这次直接撞击还导致了地球上75%的动物和植物的大规模灭绝。

当小行星撞击地球时,它产生了一系列灾难性的变化:全球气温波动;空气中弥漫着烟尘和灰尘等悬浮微粒;由于被撞击后炸开的火焰状物质重新进入大气层并再次降下,大面积野火开始燃烧。在48小时内,一场海啸席卷了地球各大洲。其威力要比现代的地震所引起的海啸大几千倍。

研究人员通过建模更好地了解了这次海啸及其影响范围。他们通过研究全球各地的120个海洋沉积物岩心,找到了支持他们关于海啸的路径和力量研究结果的证据。周二(10月4日)发表在《美国地球物理联盟进展》(American Geophysical Union Advances)杂志上的这项研究,详细介绍了他们的发现。

使恐龙灭亡的小行星撞击发生在春天

该研究报告的作者称,这是首次在同行评议的科学杂志上发表的,对于希克苏鲁伯(Chicxulub,墨西哥陨石坑名)撞击造成的全球范围海啸进行的模拟。

根据这项研究,该海啸的威力足以造成超过一英里(约合1.61公里)高的冲天海浪,并冲刷距离小行星撞击地点数千英里范围的海底。它有效地抹去了事件发生前,以及事件发生期间的沉积物记录。

该研究报告的首席作者莫利·兰奇(Molly Range)表示:“这场海啸强大到足以干扰和破坏全球各地海洋盆地的沉积物,在沉积记录中留下了空白,或者留下了杂乱无章的旧的沉积物。”她在本科生时就开始从事这项研究,并在密歇根大学(University of Michigan)的硕士论文中将之完成。

研究人员估计,这次海啸的能量是2004年12月26日印度洋海啸的3万倍,而印度洋海啸是有记录以来最大的海啸之一,曾造成23万人死亡。小行星撞击的能量,至少比发生在今年早些时候的汤加火山爆发大10万倍。

追踪古代海啸的路径

研究报告的共同作者、普渡大学副教授布兰登-约翰逊(Brandon Johnson)使用了一个被称为Hydrocode的大型计算机爆炸流体动力学程序,来模拟希克苏鲁伯陨石撞击时的情况,包括撞击坑的形成和海啸的开始。

他把小行星的大小和它的速度输入在内,当它撞上尤卡坦半岛的花岗岩地壳和浅水区时,评估显示它的速度是每小时26843英里(约合43200公里)。

根据模拟研究,在撞击发生后的不到三分钟内,岩石、沉积物和其它碎片将一堵巨大的水墙从撞击处向外推开,形成一个2.8英里(约合4.5公里)高的巨浪。当撞击爆炸击出的物质落回地表时,这个大浪也随之消退了。

但是随着碎片的落下,它产生了更加混乱的大浪。

撞击发生10分钟后,一个大约一英里高的环形波浪开始从距离撞击点137英里(约合220公里)的地方向所有方向冲向海洋。

之后,研究人员在这个模拟中输入了两个不同的全球海啸模型:MOM6和MOST。MOM6是用来模拟深海海啸的,而MOST则是美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration)海啸预警中心(Tsunami Warning Centers)的海啸预测的一部分。

两种模型得出的结果几乎完全相同。这为研究小组制定了海啸发生过程的时间轴。

撞击后一小时,巨大的海啸已经越过墨西哥湾进入北大西洋;撞击后四小时,海浪通过了中美洲海道,进入太平洋。中美洲海道曾经把北美洲和南美洲分开。

在24小时内,海浪在穿越太平洋和大西洋后从两边进入印度洋;而在撞击后的48小时内,巨大的海啸波已经到达了地球的大部分海岸线。

变化中的洋底

由此引发水下洋流在北大西洋、中美洲海道和南太平洋最强,超过每小时0.4英里(约合643米/小时),这足以炸掉海底的沉积物。

同时,印度洋、北太平洋、南大西洋和地中海被屏蔽在海啸最严重的影响之外,其水下水流较小。

研究小组分析了120个沉积物的信息,这些沉积物主要来自以前的科学海洋钻探项目。在免受海啸影响的水域,有着更多完整的沉积层。但同时,在海啸经过的地区却存在着沉积物空白。