研究發(fā)現(xiàn)格陵蘭島的海華沙撞擊坑有5800萬(wàn)年歷史
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：2018年，一個(gè)國(guó)際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)宣布了一個(gè)驚人的發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)。在格陵蘭島西北部的格陵海華沙冰川厚厚的冰層下埋藏著一個(gè)直徑31公里的撞擊坑。雖然其沒(méi)有6600萬(wàn)年前導(dǎo)致恐龍滅絕的蘭島歷史小行星留下的撞擊坑那么大，但也許仍然大到足以擾亂氣候。華沙科學(xué)家們對(duì)隕石坑和周圍冰層中的撞擊暗示感到特別興奮，認(rèn)為海華沙撞擊是研究最近發(fā)生的--也許是在過(guò)去10萬(wàn)年內(nèi)，那時(shí)人類可能已經(jīng)目睹了它。發(fā)現(xiàn)
但是格陵現(xiàn)在，利用從被撞擊的蘭島歷史巖石中的微小礦物晶體中收集到的日期，同一個(gè)研究小組說(shuō)這次撞擊要早得多。華沙研究人員說(shuō)，撞擊它發(fā)生在5800萬(wàn)年前，研究那是發(fā)現(xiàn)一個(gè)溫暖的時(shí)代，廣袤的格陵森林覆蓋著格陵蘭島。丹麥自然歷史博物館的地質(zhì)學(xué)家和這項(xiàng)新研究的共同作者Kurt Kjær說(shuō)，新的日期與研究小組從穿冰雷達(dá)中得到的最初印象不一致。他說(shuō)：“但這是科學(xué)工作的方式。”
這個(gè)日期對(duì)一群科學(xué)家來(lái)說(shuō)是一個(gè)打擊，他們十多年來(lái)一直提出一個(gè)有爭(zhēng)議的假設(shè)，即“新仙女木”事件（ Younger Dryas），即大約12800年前的1000年急劇冷卻，是由一顆彗星撞擊地球引發(fā)的。他們把第一篇關(guān)于海華沙撞擊坑的論文當(dāng)作了一個(gè)證據(jù)。隕石坑的年齡似乎是正確的，而且它在正確的地方--靠近嚴(yán)重影響北半球氣候的北大西洋區(qū)域。現(xiàn)在，共同作者、普渡大學(xué)西拉法葉分校的撞擊模型專家Brandon Johnson說(shuō)：“現(xiàn)在可能可以把年輕干旱期的撞擊假說(shuō)暫時(shí)擱置起來(lái)了。”
加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校的海洋地質(zhì)學(xué)家、年輕干旱期撞擊的主要倡導(dǎo)者James Kennett說(shuō)，隕石坑的日期更早是一個(gè)驚喜，但是Kjær的團(tuán)隊(duì) “提出了一個(gè)非常有說(shuō)服力的案例......我認(rèn)為它現(xiàn)在與新仙女木事件沒(méi)有關(guān)系”。這使得他的研究小組在發(fā)現(xiàn)海華沙之前的情況：認(rèn)為新仙女木事件的觸發(fā)因素是空氣爆炸，而不是天體猛烈撞擊地面。Kennett說(shuō)，該小組將繼續(xù)用來(lái)自全世界40多個(gè)含有玻璃狀球體或富含鉑金的沉積物的證據(jù)來(lái)推進(jìn)其觀點(diǎn)，該小組認(rèn)為這表明了撞擊的存在。“它都是活生生的，而且非常活躍。”
Kjær的團(tuán)隊(duì)最初認(rèn)為，如果不鉆過(guò)1公里左右的冰層，對(duì)隕石坑中心的巖石進(jìn)行取樣，就不可能確定撞擊的年代。然而，雷達(dá)數(shù)據(jù)產(chǎn)生了似乎是一個(gè)年輕時(shí)代的線索：表明比11700年更早的冰層的反射是變形的，暗示在那個(gè)時(shí)間段發(fā)生了撞擊。
但是在2019年，研究小組有機(jī)會(huì)直接確定撞擊的日期。他們回到從冰川下溢出的河流，并從冰層下沉積下來(lái)，他們發(fā)現(xiàn)了拳頭大小的巖石，這些巖石經(jīng)歷了融化，表面上是由于撞擊的熱量。這些巖石的切片被送到瑞典自然歷史博物館地質(zhì)年代學(xué)家加文-肯尼的實(shí)驗(yàn)室，他篩選出比沙粒還小的礦物鋯石晶體。
研究人員被一些鋯石晶體被"震撼"了--他們發(fā)現(xiàn)刻有線性斷裂圖案，這是撞擊的標(biāo)志。鋯石中存在著微量的放射性鈾，它衰變?yōu)殂U，為確定樣品的日期提供了一種準(zhǔn)確的方法。撞擊將受沖擊的鋯石中的鉛雜質(zhì)踢出，有效地重新設(shè)定了鈾的時(shí)鐘。在周四發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上的一項(xiàng)研究中，研究人員報(bào)告說(shuō)，在這些受沖擊的鋯石晶體中的28個(gè)，衰變時(shí)鐘指向5800萬(wàn)年前的年齡，不確定性約為100萬(wàn)年。從同一流域收集的近50粒沙子，利用放射性鉀向氬的衰變進(jìn)行分析，得出了大約相同的年齡。
多倫多大學(xué)的地質(zhì)年代學(xué)家Sandra Kamo說(shuō)：“鑒于兩個(gè)測(cè)算系統(tǒng)之間的一致性，在我看來(lái)這是相當(dāng)嚴(yán)格的。”
現(xiàn)在，研究小組正在想，它最初認(rèn)為扭曲的冰層是近期撞擊的跡象，而不是因?yàn)樵谏蟼€(gè)冰河時(shí)代覆蓋格陵蘭島和加拿大北極群島的冰層突然崩塌。美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心的冰川學(xué)家、共同作者Joseph MacGregor說(shuō)：“最終它們斷開(kāi)了聯(lián)系--可能會(huì)產(chǎn)生一些動(dòng)態(tài)后果。”
同樣，Johnson補(bǔ)充說(shuō)，在雷達(dá)上看到的尖銳的、保存完好的隕石坑邊緣可能不是年輕的標(biāo)志，而是格陵蘭冰層下緩慢侵蝕的標(biāo)志。MacGregor說(shuō)，在這種情況下，在格陵蘭島其他地方的冰層下檢測(cè)到的大型切口谷可能比以前假設(shè)的要古老得多。
產(chǎn)生海華沙撞擊坑的直徑1.5公里的小行星將具有區(qū)域性的破壞力，但是沒(méi)有跡象表明可能在撞擊后產(chǎn)生的塵埃云和火災(zāi)擾亂了5800萬(wàn)年前的全球氣候。這次撞擊應(yīng)該是在古新世-始新世極熱事件（PETM）之前300萬(wàn)年發(fā)生的，這是一個(gè)10萬(wàn)年的溫度高峰，一些人用它來(lái)比喻人類引起的氣候變化。
但是哥倫比亞大學(xué)的地球化學(xué)家Sidney Hemming說(shuō)，年齡數(shù)據(jù)足夠復(fù)雜，不確定性可能高達(dá)500萬(wàn)年，這就為撞擊和PETM的聯(lián)系提供了可能性。她說(shuō)：“我很難相信它不是那樣的。”她指出，在新澤西州海岸發(fā)現(xiàn)了與PETM有關(guān)的玻璃球，據(jù)推測(cè)這些玻璃球是在一次撞擊中被鍛造和拋起的。目前，Hiawatha團(tuán)隊(duì)正在梳理地質(zhì)記錄，尋找5800萬(wàn)年前的干擾跡象，Kjær說(shuō)。"我們現(xiàn)在正在開(kāi)始這個(gè)旅程。"
格陵蘭島的其他撞擊之謎仍有待解決。在最初的海華沙撞擊坑論文發(fā)表后不久，MacGregor在附近發(fā)現(xiàn)了一個(gè)可能的第二個(gè)撞擊坑，比海華沙撞擊坑更大，侵蝕更嚴(yán)重。(它仍未得到證實(shí)。）而且該地區(qū)也是著名的大規(guī)模鐵隕石碎片的所在地，總重量約為58噸。Kjær說(shuō)：“那里是一個(gè)撞擊的熱點(diǎn)。”
這項(xiàng)研究也很好地提醒我們，盡管人們對(duì)災(zāi)難性的小行星撞擊很感興趣，但除了6600萬(wàn)年前在墨西哥尤卡坦半島上形成的希克蘇魯伯隕石坑（Chicxulub Crater）之外，還沒(méi)有任何一個(gè)被明確證明引起了全球環(huán)境的變化。Johnson說(shuō)：“我比普通科學(xué)家更喜歡撞擊。但是當(dāng)你有一些難以描述或理解的數(shù)據(jù)時(shí)，撞擊通常不是答案。”
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（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：自從2015年哥本哈根大學(xué)GLOBE研究所的研究人員在格陵蘭島西北部發(fā)現(xiàn)希瓦塔撞擊坑以來(lái)，關(guān)于這個(gè)坑的年齡的不確定性一直是相當(dāng)多的猜測(cè)的主題。這顆小行星會(huì)不會(huì)在13000年前就撞上了地球，那時(shí)人類是否早已在地球上居住？它的撞擊會(huì)不會(huì)催化了被稱為年輕干旱期的近1000年的全球冷卻期？
丹麥自然歷史博物館和哥本哈根大學(xué)GLOBE研究所以及位于斯德哥爾摩的瑞典自然歷史博物館對(duì)海華沙撞擊坑的沙粒和巖石進(jìn)行的新分析表明--答案是否定的。海華沙撞擊坑的歷史則要長(zhǎng)得多。事實(shí)上，日前發(fā)表在《Science Advances》上的一項(xiàng)新研究報(bào)告稱其年齡為5800萬(wàn)年。
“對(duì)隕石坑進(jìn)行測(cè)算一直是一個(gè)特別棘手的問(wèn)題，因此非常令人滿意的是，丹麥和瑞典的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室使用不同的測(cè)算方法得出了相同的結(jié)論。因此，我確信我們已經(jīng)確定了火山口的實(shí)際年齡，這比許多人曾經(jīng)認(rèn)為的要老得多，”丹麥自然歷史博物館的Michael Storey說(shuō)道。
“確定火山口的新年齡讓我們所有人都感到驚訝，”瑞典自然歷史博物館的Gavin Kenny說(shuō)道，“在未來(lái)，它將幫助我們調(diào)查撞擊對(duì)地球歷史上一個(gè)重要時(shí)代的氣候的可能影響。”
作為在2015年幫助發(fā)現(xiàn)海華沙撞擊坑的人之一，哥本哈根大學(xué)GLOBE研究所的Nicolaj Krog Larsen教授對(duì)該撞擊坑的確切年齡得到證實(shí)這件事感到高興。
“現(xiàn)在知道它的年齡真是太棒了。自從我們七年前發(fā)現(xiàn)該火山口以來(lái)，我們一直在努力尋找一種方法來(lái)確定其年齡。從那時(shí)起，我們已經(jīng)對(duì)該地區(qū)進(jìn)行了幾次實(shí)地考察以收集與海華沙撞擊有關(guān)的樣本，”Larsen教授說(shuō)道。
通過(guò)激光束和沙粒揭示了年齡
當(dāng)海華沙小行星撞擊地球表面時(shí)，格陵蘭島西北部并沒(méi)有一公里厚的冰層覆蓋 ，另外釋放出比原子彈多幾百萬(wàn)倍的能量。當(dāng)時(shí)，北極地區(qū)被溫帶雨林覆蓋，野生動(dòng)物比比皆是--20攝氏度的溫度則都是是常態(tài)。八百萬(wàn)年前，一顆更大的小行星撞擊了現(xiàn)在的墨西哥并導(dǎo)致地球上的恐龍滅絕。
這顆小行星砸向地球并留下了一個(gè)三十一公里寬、一公里深的火山口。這個(gè)隕石坑足以容納整個(gè)華盛頓特區(qū)。今天，這個(gè)隕石坑位于格陵蘭島西北部的海華沙冰川之下。從冰川流出的河流為研究人員提供了5800萬(wàn)年前被撞擊過(guò)度加熱的沙子和巖石。
沙子在丹麥自然歷史博物館接受了分析，研究人員使用的方法是用激光加熱沙粒--直到它們釋放出氬氣，而巖石樣本則在瑞典自然歷史博物館使用礦物鋯石的鈾鉛測(cè)定法進(jìn)行分析。
目前仍缺乏明確的證據(jù)表明海華沙撞擊擾亂了全球氣候。然而該火山口的年代測(cè)定使研究該火山口的國(guó)際研究小組能開(kāi)始測(cè)試各種假設(shè)以更好地了解其對(duì)當(dāng)?shù)睾腿驓夂虻挠绊憽?