导致恐龙灭绝的小行星起源于木星之外
华盛顿:这是地球生命史上的一个转折点。6600万年前,一颗直径约10-15公里的小行星撞击了墨西哥的尤卡坦半岛,引发了一场全球性的大灾难,导致世界上约四分之三的物种灭绝,恐龙时代也随之结束。
这次撞击粉碎了小行星,并将其碎片散布到世界各地,在那灾难性的一天之后,这些碎片仍然存在于全球的粘土层中。对这些碎片的一项新分析解决了关于小行星性质的长期争论,表明它是一种起源于木星外太阳系的类型。
根据碎片组成,撞击物是一颗碳质小行星,或c型,因其高浓度的碳而得名。这项研究排除了撞击物是一颗彗星,或者像一些人假设的那样,碎片层是由火山作用形成的。
德国科隆大学的地球化学家马里奥Fischer-G?dde说:“一颗来自太阳系外围的弹丸决定了恐龙的命运。”他是周四发表在《科学》杂志上的这项研究的主要作者。
白垩纪末期的撞击凿出了宽180公里、深20公里的希克苏鲁伯陨石坑。粘土层富含铱、钌、锇、铑、铂和钯等金属,这些金属在地球上很少见,但在小行星上很常见。
研究人员把重点放在了钌上——具体来说,是它在粘土层中同位素的比例。同位素是同一元素的原子,由于称为中子的亚原子粒子的数量不同,它们的质量略有不同。钌有七种同位素,其中三种在研究结果中尤为重要。钌同位素比率与其他已知的碳质小行星相匹配。
路透社在2024年8月14日获得的这张未注明日期的照片中,可以看到丹麦史蒂文斯克林特地区6600万年前的白垩纪-古近纪边界层。(图片来源:Philippe Claeys/Handout via REUTERS)
“在这种情况下,钌特别有用,因为粘土层中的同位素特征几乎完全由撞击物的钌组成,而不是背景沉积物,而且钌在太阳系内外物质之间显示出不同的同位素组成,”地球科学家、研究合著者、比利时布鲁塞尔自由大学的史蒂文·戈德里斯说。
c型小行星是太阳系中最古老的天体,是最常见的小行星类型,其次是石质s型小行星和更罕见的金属m型小行星。小行星的成分差异源于它们形成时离太阳的距离。
“c型小行星代表了外太阳系气体行星和冰行星的剩余构件,而s型小行星是内太阳系类地行星(如地球)的主要构件,”Fischer-G?dde说。
Fischer-G?dde说,在太阳系外形成后,这颗小行星可能后来向内迁移,成为火星和木星之间主要小行星带的一部分,然后以某种方式向地球方向飞奔,可能是由于碰撞。
“所有落在地球上的陨石,包括c型和s型小行星的碎片,都来自小行星带。所以看起来最有可能的是(白垩纪末期)撞击物也来自小行星带,”Fischer-G?dde说。“但在柯伊伯带和奥尔特云(远远超出最外层行星海王星的区域)中也有许多天体,基本上对这些天体的组成知之甚少。”
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