灭绝恐龙的小行星带来800万年地下高温
发生于6600万年前的撞击事件。
本报讯 一项6月9日发表于《通讯-地球与环境》的研究指出,导致恐龙灭绝的小行星撞击威力惊人,以至于撞击区域至少花了800万年才得以冷却下来,由此形成了一个温暖的地下生态环境,微生物得以在此繁衍生息。
6600万年前,希克苏鲁伯小行星撞击了如今的墨西哥。据推测,这颗小行星直径达15千米。这场撞击引发了极为严重的气候灾难,造成地球上3/4的物种灭绝。除鸟类祖先外,恐龙彻底消亡,地球也陷入了至少长达15年的“核冬天”。
撞击带来的影响深入了地下。论文第一兼通讯作者、英国格拉斯哥大学的Annemarie Pickersgill表示:“希克苏鲁伯撞击的规模极大,地表以下至少35千米的岩层均发生形变。这一点已通过地球物理勘测得到证实。”
Pickersgill介绍,此次撞击熔化了约1万立方千米的岩石。熔融岩石与海水相互作用,形成遍布微小孔洞的多孔地质构造,里面充满热水,被称为热液系统。
由于部分矿物质仅能在液态水与高温并存的环境中形成,研究人员由此推断,此次小行星撞击在地下数千米的深处创造出热液环境。但在此之前,人们严重低估了这片区域的受热情况,以及热液系统的规模与存续时间。
以往观点认为,撞击区域仅需200万年就能冷却。而Pickersgill团队的研究表明,实际冷却时间至少是此前预估的4倍,也为热液环境中的生命提供了更长的繁衍时间。
“对于所有撞击形成的热液系统,尤其是希克苏鲁伯陨石坑,最大的未解谜题之一就是热量能让地下水在地质构造中循环多久。”Pickersgill说。
为解开这一谜题,研究团队向陨石坑地下钻探了1000米,以获取岩芯样本。岩石中的钾元素会随时间推移衰变为氩气,研究人员通过检测岩芯样本中封存的氩气含量,便能推算岩层的形成年代。
“我们测出的岩层形成年代从6600万年前撞击发生时一直延续到约5800万年前。”Pickersgill解释道,“这足以证明,撞击发生后的800万年里,希克苏鲁伯陨石坑部分区域始终存在热液活动。”
岩芯中的硫同位素也证实,热液系统内曾存在微生物,并在撞击后迅速恢复生机。
该研究结果表明,远古地球乃至其他星球上最早期的陨石坑,其内部宜居热液系统的存续时间或许比我们此前设想的更久。
“这为生命诞生、演化与扩散创造了更多可能。该研究还佐证了一种观点,即地球上的早期生命或许曾长期栖息在陨石坑中,而那些表面遍布大型陨石坑的其他星球也有可能孕育出生命。”Pickersgill表示。
澳大利亚科廷大学的Chris Kirkland认为,虽然目前还无法完全证实希克苏鲁伯陨石坑内的热液活动从未中断,但已有充分证据表明,这片撞击区域在数百万年间始终处于高温状态。
“巨大的撞击不仅会摧毁环境,还可能造就长期稳定的地下系统,而高温流体会在破碎的岩层中不断循环。这类化学成分丰富的环境,既能为微生物提供庇护栖息地,也有望为生命起源初期的一系列化学反应创造有利条件。”Kirkland说。(王方)
相关论文信息:
https://doi.org/10.1038/s43247-026-03618-5