我們感謝它!科學家終於知道「恐龍殺手行星」從何而來

6600萬年前,一枚巨大的隕石撞擊加勒比海近處,造成恐龍滅絕。(圖/shutterstock、達志影像)

現在的生物課本都會教到,6600萬年前有個小行星撞擊地球,摧毀了地球上多數物種,其中包括龐大的恐龍,也給地球生態留下空間,這纔有哺乳類動物的發展,得以有人類的出現。那麼,這枚「恐龍殺手行星」從何而來?一支國際研究小組終於找到答案。

科學警報(ScienceAlert)報導,恐龍時代是怎麼結束的,很長一段時間,一直沒有確切答案,在1970年代末,地質學家華特·阿瓦雷斯(Walter Alvarez)和他的父親諾貝爾獎得主路易斯·W·阿瓦雷斯(Luis Walter Alvarez)提出「天體撞擊假說」時,科學界普遍沒有接受。然而他們的理論卻在日後顯出價值,特別是海洋地質學專家確定墨西哥外海海底的「希克蘇魯伯撞擊坑」(Chicxulub Pueblo),相當符合阿瓦雷斯父子的假說,並且地質調查也確定,該坑石坑發生於恐龍滅絕起始,這才使該學說被確立下來。

其實,地球自誕生以來,就多次受到大型太空岩石的撞擊。人們認爲,彗星撞擊在向地球輸送水的過程中發揮了重要作用,我們可以追蹤——儘管難度不同——在與大型物體碰撞後,地球上留下了許多巨大的隕石坑。地球也經歷過幾次大規模滅絕,但唯一一次明確與撞擊有關的,就是6600萬年前的白堊紀-古近紀滅絕事件,當時,一顆直徑約 10 公里的小行星,撞擊了現在的猶加敦半島外,留下了一個巨大的隕石坑,並引發了一場改變世界的滅絕海嘯。除此以,撞擊引發了一連串的天氣事件,導致大約76%的動物物種難以生存,在隨後的一百萬年間滅絕,包括恐龍。

希克蘇魯伯撞擊地點,在墨西哥猶加敦半島近海。(圖/Google Earth)

阿瓦雷斯父子的洞見並不是純粹猜測,而是有地質學的證據,在白堊紀-古近紀(K-Pg邊界)地層中,可以發現較大比例的銥、釕、鋨、銠、鉑和鈀等礦物。這些鉑族元素在地球上非常罕見,尤其是在地表。但它們在隕石中很常見,隕石是從太空從地球上空墜落並撞擊地表的大塊岩石。

然而,這些元素也可能從地底而來,就在白堊紀-古近紀邊界周圍近一百萬年裡,一個被稱爲德干地盾(Deccan Traps)的巨大火山區也一直在活動,將火山物質從地球底部噴出表面。這是在邊界層中觀察到的鉑族元素的另一個可能來源 。

由德國科隆大學地球化學家高迪( Mario Fischer-Gödde )領導的研究團隊,想要一勞永逸地找出這些礦物是否確實起源於外星;如果是這樣,它們是否可以追溯到某種特定類型的太空岩石。

他們的研究重點是一種叫做「釕」(化學符號Ru)的礦物,這種礦物的幾種同位素可以在邊界層中找到。同位素是具有不同中子數量的相同元素的形式,它們在給定樣品中彼此的比率充當指紋。在陸地釕中,其同位素的比例與隕石中的同位素的比例不同。

他們分析了五個不同地點邊界層中的釕:一個在西班牙,一個在義大利,三個來自丹麥。他們還分析了過去 5.41 億年中,其他5次撞擊事件產生的釕。此外,研究人員還分析了實際隕石中的釕,並將這些結果,與地球上形成的釕參考樣本進行了檢查。比較表明,白堊紀-古近紀邊界層中的釕是來自太空。另一個重要發現是,它與一種名爲碳質球粒隕石(Carbonaceous chondrite)的稀有小行星最爲一致,這種小行星富含碳,來自太陽系外層,在地球發現的隕石中相當稀少,低於5%。

研究團隊認爲他們找到了答案,在很久很久以前,一個巨大的太陽系外圍的碳質球粒小行星偶然接近太陽,途經木星軌道時,它很意外的沒有掉進木星的引力場,反而溜過捕獲而向我們地球衝來,最終掉到了猶加敦半島外海,殺死了恐龍。

這個機率非常非常低,通常大一點的小行星會被木星所攔截,只有很小的碎片纔會接近地球。那麼,爲什麼那塊古老的小行星會如此專注地對抗恐龍?這問題就不是科學家有辦法回答的了。