恐龙灭绝的锅,不能全让小行星背

来源:新浪科技发布时间:2019-02-28

火山喷发也得分一部分的锅。

恐龙灭绝的锅,不能全让小行星背

新研究显示,6600万年前撞击地球的小行星或彗星或许不是恐龙灭亡的唯一罪魁祸首。

发表在近期《科学》(Scicence)杂志上的两篇论文探讨了天外来物撞击(如今在墨西哥尤卡坦半岛的希克苏鲁伯陨石坑被认为是此次撞击造成的)和地球另一端的大规模火山喷发(地点是今天的印度)之间的可能联系。参与这两项独立研究的科学家表示,目前还不清楚这场撞击与火山喷发相比,在多大程度上引发了恐龙和其他众多生命形式的大规模灭绝。

在其中一篇论文中,科学家揭示了白垩纪末期印度火山喷发的更确切时间,也正是大灭绝事件发生的6600万年前。在长达百万年的喷发过程中,火山喷射了横跨印度数百公里的熔岩流。这一过程产生了多层洪流玄武岩,即今天的德干暗色岩(Deccan Traps,又称德干玄武岩)。该地形位于印度南部的德干高原,是地表上最大的火山地形之一,某些区域的厚度超过2000米。

恐龙灭绝的锅,不能全让小行星背

论文作者、加州大学伯克利分校的行星科学家保罗·雷内(Paul Renne)在声明中说:“我可以非常有信心地说,这些火山喷发是在(小行星)撞击后5万年,或许是3万年内发生的。”

他还补充道,鉴于该研究的误差范围,可以认为这些火山喷发与小行星或彗星的撞击大致同时发生,“这是撞击事件恢复熔岩流假说的重要证据。”

火山爆发的时间

这篇论文还揭示了一个意外的发现:他们新测定的年代显示,德干暗色岩中大约75%的熔岩是在撞击之后喷涌出来的。如果进一步的研究能证实这一点,那将是一个意义重大的新发现,因为此前研究显示,只有20%的熔岩是在小行星或彗星撞击之后产生的。

科学家使用名为“氬-氬年代测定”(argon-argon dating)的精准测年方法对白垩纪-第三纪灭绝事件期间形成的岩石进行测量。在地质记录中,这些岩石所处的地层被称为白垩纪-古近纪界线(K-Pg boundary),即介于白垩纪与第三纪之间的界线。

在新论文中,研究团队基于他们此前的研究结果,确定了撞击发生的确切时间。根据从美国蒙大拿州采集的岩石分析结果,表明撞击发生在66052000年前,误差是正负8000年。

在2015年对印度岩石样品的研究中,他们还解决了德干暗色岩的测年难题。研究显示,至少在一处地点,火山喷发时间是在撞击事件发生后的5万年内。现在,这些科学家又在德干暗色岩其他地点的总共19个岩石样品中确定了相似的时间。

恐龙灭绝的锅,不能全让小行星背

如果大部分熔岩都是在撞击事件之后才喷发出来,那将对生物灭绝的过程产生巨大影响。标准的叙事应该是这样的:如果德干暗色岩的大部分熔岩在撞击事件之前喷发出来,那么随之产生的气体就可能导致全球温度上升大约8摄氏度,这将迫使物种适应更加温暖的环境。然后,撞击事件或火山喷发产生的灰尘会遮挡太阳,导致全球气候突然变冷。

新的场景表明,气候变化甚至可能在火山喷发达到顶峰之前就已发生。如果是这种情况,则气体就可能是在很长一段时期内,从地下岩浆室缓慢流出,就像我们今天在意大利埃特纳火山和墨西哥波波卡特佩特火山看到的情形一样。

“这改变了我们对德干暗色岩在K-Pg灭绝事件中所起作用的看法,”研究第一作者、目前在英国利物浦大学做博士后的考特尼·斯普雷恩(Courtney Sprain)说,“有可能德干高原的火山喷发没有发挥作用——我们认为这种可能性很低——也可能火山在最小规模的喷发中产生了大量导致气候变化的气体。”斯普雷恩此前曾在加州大学伯克利分校攻读博士学位。

当然,对于这项研究还有许多悬而未决的问题,特别是火山产生的气体既可能导致气候变冷,也能导致气候变暖。而且,科学家至今还无法实时测量像德干暗色岩这样大规模洪流玄武岩喷发的输出量——最近一次这样的喷发活动还是在1500万年前的大西洋西北部。

第二项新研究也使问题变得复杂。研究人员计算了德干暗色岩喷发的时间,得出了略有不同的结果。两个研究小组分析了不同的矿物质。此外,一个小组关注的是熔岩流本身,另一个小组则关注熔岩流之间的沉积物。两项研究的详细结果发表在2月21日的《科学》杂志上。

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