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万年前,一颗来自太空的小行星撞击地球表面,在海底留下了一个巨大的陨石坑,并对地球造成了严重破坏。

这不是那颗注定使恐龙灭绝的小行星,而是大约在同一时间,在西非海岸公里外的一个过去不为人知的陨石坑。对这个所谓的“纳迪尔陨石坑”(英语:Nadircrater,又称天底陨石坑)的进一步研究,可能会改变我们对自然历史上那个恐龙消失时的灾难性时刻的认知。

英国爱丁堡赫瑞-瓦特大学的地球科学、尤斯丁·尼科尔森(UisdeanNicholson)教授偶然在陨石坑上发现另一个关于南美和非洲之间构造分裂的项目的地震勘测数据,并在米以下发现了陨石坑海底沉积物的证据。

他说,“在解释数据时,我认知到这个非常不寻常的类似火山口的特征,不同于我以前见过的任何东西”,“它具有陨石撞击坑的所有特征。”

杀死恐龙的小行星碎片可能已经被发现

为了绝对确定陨石坑是由小行星撞击造成的,他说有必要钻入陨石坑并测试陨石坑底部的矿物质。它具有科学家所期望的所有特征:火山口宽度与深度的正确比例、边缘的高度以及中央隆起的高度——在冲击压力下,岩石和沉积物在中心形成了一个土丘。该研究成果论文发表在今天的《科学进展》杂志上。

该研究指出,纳迪尔火山口是大西洋几内亚高原的一个海底特征,距离几内亚海岸公里。它被认为是一个撞击坑。该地物以南面公里处的天底海山命名,宽约8.5公里。该结构位于海底以下-米的较浅深度,可通过无立管钻井进入。

冲击事件

论文指出,陨石坑具有撞击事件的所有特征:适当的宽度与深度比、边缘的高度以及中央隆起的高度。它形成于大约万年前的白垩纪-古近纪边界处或附近,与希克苏鲁伯陨石坑的年龄大致相同。火山口形成的数值模拟表明,一颗≥米的小行星在米左右的深度发生了海上撞击。它会产生一个半径大于5公里的火球,海底附近的水和沉积物瞬间蒸发,海啸波在火山口周围长达1公里以及从浅埋黑色页岩沉积物中释放的大量温室气体。还会产生6.5-7级地震。估计的能量产量约为2×10^19焦耳。

冲击器

该研究认为,撞击器的直径估计约为米,相当于贝努小行星的大小。它被认为是时间很近的希克苏鲁伯撞击的一部分,或者是由共同的母小行星的分裂形成的,尽管年龄估计的误差范围约为万年。

新墨西哥大学地球与行星科学教授马克·博斯劳评价说,“发现陆地撞击坑总是很重要,因为它们在地质记录中非常罕见。地球上确认的撞击结构不到个,还有相当多的可能候选结构尚未得到明确证实。这一发现最重要的方面是它是一个潜海撞击坑的例子,这种已知的例子很少。研究这种大小的水下撞击坑的机会将有助于我们了解海洋撞击的过程,这是最常见但保存或了解最少的。”

图示:结合地震观测和计算机模拟的图表,说明了天底陨石坑的形成方式。

连锁反应

该陨石坑宽8公里,尼科尔森认为它可能是由一颗多米宽的小行星撞击地壳造成的。虽然比城市大小的小行星小得多,它造成了英里宽的希克苏鲁伯陨石坑,该陨石坑撞击墨西哥海岸,导致地球上大部分生命的大规模灭绝,但它仍然是一块相当大的太空岩石。

尼科尔森解释说:“(最低点)影响将在当地和地区产生严重后果——至少横跨大西洋。”“本来会发生6.5-7级大地震,因此当地的地面震动很大。空气爆炸会在全球范围内听到,并且本身会在整个地区造成严重的局部破坏。

它会在火山口周围引发高达1公里的“异常大”海啸,一旦到达南美洲,会消散到5米左右。相比之下,年俄罗斯一颗50米宽的小行星在空中爆炸,被称为通古斯事件(Tunguskaevent),将0平方公里的森林夷为平地。

“在米左右,空气爆炸(导致西非附近的火山口)会大几个数量级。”来自附近勘探井中的微化石的信息显示,该陨石坑形成于大约万年前——在白垩纪末期。然而,它的确切年龄仍然存在不确定性——大约有万年的误差。尼科尔森说,小行星撞击可能与希克苏鲁伯撞击(Chicxulubimpact)有关,也可能只是巧合——这种大小的小行星每70万年就会撞击地球一次。

如果联系起来,这颗小行星可能是地球附近的母小行星解体的结果——分离的碎片在地球的较早轨道上分散,或者它可能是寿命更长的星雨的一部分。在大约一百万年左右的时间里撞击地球的小行星。

尼科尔森说,“找出确切的年龄对于测试这一点非常重要——同样,只有通过钻孔才有可能。”即使有联系,希克苏鲁伯撞击也会使它相形见绌,但它仍会增加整体级联后果。“了解与希克苏鲁伯(如果有的话)关系的确切性质对于了解当时内部太阳系发生的事情并提出一些有趣的新问题很重要”。

尼科尔森表示,问题是,“如果是同时发生的两次撞击,那里是否还有其他陨石坑?这种多次撞击的后续连锁效应是什么?”

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