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恐龙灭绝的小行星以最不可能的角度撞击地球

更新时间:2020-09-13 15:23点击:

  这种罢工可能释放出数十亿吨硫,从而阻挡了阳光并引发了核冬天,该冬天杀死了6600万年前的恐龙和地球上75%的生命。

  这些新模型是结合3D数值撞击模拟和撞击地点的地球物理数据而得出的,是有史以来第一个完全3D模拟,可以重现整个事件-从最初的撞击到最终的火山口,现在被称为Chicxulub。

  帝国理工大学地球科学与工程系首席研究员加雷斯·柯林斯教授说:“对于恐龙来说,最糟糕的情况就是发生了这种情况。小行星的撞击释放出了令人难以置信的气候变化气体进入大气,从而触发了导致恐龙灭绝的一系列事件,这可能是由于它以最致命的角度之一撞击而恶化的。

  “我们的模拟提供了令人信服的证据,表明该小行星以陡峭的角度撞击,可能比地平线度,并从东北方向接近其目标。我们知道,这是最致命的撞击致死情况,因为它把更多的危险碎片放到了高层大气中,并散布到了各处,这正是导致核冬天的原因。”

  在当今的墨西哥,Chicxulub火山口周围的地球上层含有大量的水,以及多孔的碳酸盐岩和蒸发岩。当这些岩石受热并受到撞击干扰时,它们会分解,将大量的二氧化碳,硫磺和水蒸气散发到大气中。

  硫会特别危险,因为它会迅速形成气溶胶-会阻挡太阳光线,阻止植物中光合作用并迅速冷却气候的微小颗粒。这最终导致了大规模灭绝事件,该事件导致地球上75%的生命丧生。

  帝国理工学院,弗莱堡大学和德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员团队使用地球物理数据检查了陨石坑的形状和地下结构,并将其纳入有助于诊断撞击角度和方向的模拟中。他们的分析还受益于最近钻入200公里宽的陨石坑的结果,该陨石坑带来了岩石,其中包含撞击产生的极端力的证据。

  诊断撞击角度和方向的关键在于火山口中心,峰环中心(由火山口边缘内部严重裂隙的岩石组成的山环)与密集隆起的地幔岩石中心之间的关系,火山口下方30公里。

  在Chicxulub,这些中心沿西南-东北方向排列,火山口中心位于峰环中心和地幔隆升中心之间。团队在60度角下进行的3-D Chicxulub陨石坑模拟几乎完全再现了这些观察结果。

  这些模拟以前所未有的细节重建了陨石坑的形成,并为我们提供了有关地球上最大陨石坑如何形成的更多线索。以前对Chicxulub撞击的全3D模拟仅涵盖了撞击的早期阶段,包括在地壳中产生一个深碗形孔(称为瞬时陨石坑)以及将岩石,水和沉积物排入大气。

  这些模拟是首次在火山口形成过程中继续超出此中间点,并重现了火山口形成过程的最后阶段,在该阶段中,瞬变火山口坍塌而形成了最终结构(参见视频)。这使研究人员可以对3-D Chicxulub陨石坑模拟与地球物理数据揭示的陨石坑的当前结构进行首次比较。

  弗莱堡大学的合著者Auriol Rae博士说:“尽管被埋在将近一公里的沉积岩下,但值得注意的是,地球物理数据揭示了火山口的结构如此之多,足以描述撞击的方向和角度。”

  研究人员说,尽管这项研究为我们提供了有关恐龙灭绝影响的重要见解,但它也有助于我们了解其他行星上的大型陨石坑是如何形成的。

  帝国大学地球科学与工程学系的合著者Thomas Davison博士说:“像Chicxulub之类的大陨石坑在几分钟内就形成了,并且使陨石坑下面的岩石发生了惊人的反弹。我们的发现可以帮助推进我们的陨石坑。了解该反弹如何用于诊断撞击小行星的细节。”


恐龙灭绝的小行星以最不可能的角度撞击地球