該圖畫出了小行星撞擊地球的橫截面，類似於大約 6600 萬年前導致地球上四分之三物種滅絕的那次撞擊。另一個撞擊坑可能已經在西非海岸被發現，大滅絕事件有了新的轉折。繪圖：CLAUS LUNAU, SCIENCE SOURCE

撰文：MAYA WEI-HAAS

在大約 6600 萬年前，一個災難性瞬間過後，地球上的生命進程被永遠地改變了。一塊寬約9.7千米的隕石撞到了墨西哥尤卡坦半島的海岸，引發了一場全球災難。隨之而來的巨大海嘯席捲了數千公里的海岸。野火在大片土地上肆虐。海底岩石蒸發釋放出的氣體導致劇烈的氣候波動。這場災難導致了地球上約75%的物種滅絕，包括所有非鳥類恐龍。

但這可能不是故事的全貌。埋在西非海岸的沙層之下的東西，暗示着可能不止有一個巨大的隕石撞擊地球。

根據發表在《科學進展》雜誌上的一項新研究，研究人員在海底地震勘測中發現了一個可能是隕石坑的深坑，其寬度約爲8.5公里，以附近一座海底火山的名字命名爲“納迪爾”，似乎是由一塊至少402米寬的隕石撞擊形成，而且它可能與希克蘇魯伯隕石坑形成的時間大致相同。希克蘇魯伯隕石坑是導致恐龍滅絕的小行星撞擊地球留下的巨大瘡疤。

亞利桑那大學的行星科學家、研究作者Veronica Bray說：“很多人質疑希克蘇魯伯大碰撞的影響，儘管影響巨大，但怎麼會在全球範圍內造成如此大的破壞？研究納迪爾可能會對回答這一問題有幫助。”

形成納迪爾的物質比希克蘇魯伯隕石小得多，因此它的影響可能是區域性的。但這項研究如果得到證實，就說明第二次快速連續的隕石撞擊可能在白堊紀末期的全球災難中造成了連環打擊。在一種假設裏，這對小行星可能來自同一個母體，該母體在與地球大氣層相撞之前裂成兩半，撞擊地面的範圍超過5472公里。

雖然需要進一步分析來確認疑似隕石坑的年齡和身份，確認它是否與希克蘇魯伯隕石有關，但科學家們對可能會發現的新撞擊地點感到興奮，但是也不敢過於興奮。

由於活躍的地質波動，地球對遠古撞擊的記錄保存地非常不完整。大片地表收進了地幔中，一些地區被新火山岩重新覆蓋，還有一些地方被移動的冰川侵蝕消失了。地球上僅確認了大約 200 個撞擊坑，科學家無法充分了解這些撞擊如何影響古代地球，也無法瞭解它們可能在地球的未來中扮演什麼角色。

“地球真是消滅了不少隕石坑啊，”威諾納州立大學研究撞擊坑的實驗地質學家Jennifer Anderson說，但她不是研究小組的成員。她說，由於地球活躍的地質活動，“在地球上，發現新的隕石坑總是很重要。”

地震的驚喜

像許多發現一樣，發現疑似的新隕石坑也是偶然。埃登堡赫瑞瓦特大學的地質學家Uisdean Nicholson對重建大約1億年前南美洲與非洲的分離方式很感興趣。

爲了尋找線索，Nicholson研究了兩個大陸之間海底的特徵，並與商業公司WesternGico和TGS合作獲取了地震數據。這項分析追蹤了地震波是如何在地下反彈的，以揭示地下的構造。在看到追蹤結果的那一刻，Nicholson就發現了一些奇怪的事情。

作爲地震勘測專家，Nicholson已經看到了許多在地下岩層中形成隆起和凹陷特徵的數據，例如鹽丘從更密集的圍巖中拱起。但擺在他面前的數據波動暗示了一場更大的災難。 “我從未見過這樣的事情，”他說。

Nicholson聯繫了包括Bray在內的其他科學家，詢問他們是否認爲這可能是一個隕石坑，其他科學家都表示同意：該結構呈凹陷狀，有環形山坑緣，中心有一個突出的錐體，在這類隕石坑中很常見。

通過分析該結構的形狀和大小，該團隊模擬了它可能的形成過程。結果表明，該撞擊坑是由一塊大約402米寬的太空岩石撞擊形成的，它呼嘯着穿過大氣層，以每小時近 72,420公里的速度撞擊海面。Bray說，當它撞進大海時，“大海根本感覺不到它的移動。”

研究小組估計，這次碰撞會釋放出相當於5,000 兆噸 TNT 炸藥的能量，幾乎能讓周圍海水和海底層瞬間蒸發。然後衝擊波穿過地表，使曾經堅硬的岩石像液體一樣流動。幾分鐘之內，海牀就會在撞擊位置的中央向上反彈，然後塌陷。結果將是在一個碗狀凹陷中形成一個山錐——科學家們認爲他們在非洲西海岸附近發現的正是這種結構。

通過將該地區的沉積層與其他地點年代久遠的樣本相比對，研究人員估計，該地貌形成於大約 6600 萬年前，與希克蘇魯伯非常相似。

行星組合拳？

研究納迪爾事件對環境的影響可以幫助我們更好地瞭解未來可能對我們的星球產生的影響。理論上，納迪爾隕石的大小與小行星貝努相當，在接下來的三個世紀中，貝努與地球相撞的幾率爲 1/1750，成爲最有可能撞擊地球的小行星之一。小行星撞地球絕非一件微不足道的事，它會引發席捲數百公里的海嘯。或者正如Bray所說：“它大到足以抹去一兩個城市。”

但是，對於我們理解希克蘇魯伯大碰撞和恐龍滅絕之後的事，這一發現意味着什麼仍然不確定。納迪爾撞擊釋放的能量及其對環境的影響與約9.7公里寬的希克蘇魯伯小行星與地球的碰撞和隨之而來的全球災難相比，相形見絀。

“這是完全不同的等級，”德國新烏爾姆應用科學大學大型衝擊結構專家 Martin Schmieder 說，他在研究發表之前對其進行了同行評審。

但Bray說，在一個已經被破壞的生態系統中，納迪爾撞擊的影響可能會讓情況“雪上加霜”。還有一個問題是，在同一時期是否還有其他影響。該研究的作者指出，形成烏克蘭波泰士隕石坑的撞擊發生於6540萬年前，比希克蘇魯伯要晚一些。

彗星或小行星碎片形成的撞擊羣此前在地球和其他星球上都有過記錄。例如，在美國中西部Anderson居住的地方附近，有三個隕石坑的歷史可以追溯到大約 4.6 億年前。它們是奧陶紀時期撞擊高峯的一部分，科學家們認爲這與小行星帶中可能發生的碰撞有關，數百萬年來，小行星帶中大量的隕石衝向我們的星球。

然而，在地球上零星的古代撞擊記錄中識別出這些星團是一項不小的挑戰。Schmieder說，據估計，像納迪爾這樣大小的撞擊發生的頻率都略低於每 10萬年一次。 “所以這基本上隨時可能發生。”

而對於納迪爾來說，還需要更多的研究來確定它是如何形成的。

“這是一個令人興奮的發現，”倫敦帝國理工學院專門研究撞擊坑的行星科學家Gareth Collins在電子郵件中寫道，儘管他警告說，目前還不能就這一發現得出太多結論。需要直接樣本來確認該結構的起源以及形成其可能影響的更精確的日期。

該研究的作者已經申請了緊急資金來鑽探納迪爾撞擊坑的地層，收集可能受到衝擊、融化和混雜的坑內岩石及上方沉積層的樣本。掩埋該結構的厚厚的沙泥層可能不單單保留了撞擊坑的特徵，還有助於揭示撞擊發生後幾年的海洋生物狀態——爲了解小行星撞擊地球時地球發生了什麼提供了一個新的數據寶庫。

“但當然，”Bray說，“我們只有在鑽入地層後才能確定。”

（譯者：七〇）