格陵蘭島冰下疑現巨大隕石坑,或與滅絕理論有關
(原標題:Huge impact crater found under Greenland"s Hiawatha Glacier, the first known under ice)
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一個由多國科學家組成的團隊證實,他們在格陵蘭島西北部海華沙冰川下發現了一個巨大隕石坑。研究團隊表示,如果這一發現得到證實,這將是在冰層下發現的第一個隕石坑。據估計,它的直徑超過30公里,並在世界已知的25個隕石坑中名列前茅。
圖1:科學家們在格陵蘭島冰川下1000米處發現巨大隕石坑,直徑超過30公里
美國宇航局(NASA)冰川學家約瑟夫·麥格雷戈(Joseph MacGregor)說:「直到2015年,還沒有人對地球上的這個地區給予太多關注。」但在那一年,科學家們開始利用激光和雷達等高度敏感的掃描儀器,通過美國宇航局的「冰橋行動」在高空偵察該地區。
就像「冰橋行動」獲得的所有數據一樣,掃描結果被公開了,來自丹麥的冰川學家在檢查這些材料時注意到了許多有趣的事情:在冰下的基岩上可以清楚地看到一個巨大的碗狀凹陷。
當他們仔細觀察的時候,團隊中有些人還指出,丹麥自然歷史博物館收藏的一塊大型隕石,就來自格陵蘭島的海華沙冰川地區。丹麥自然歷史博物館館長、哥本哈根大學冰川地質學家科特·卡傑爾(Kurt Kjr)表示:「我們很好奇,這兩者之間有聯繫嗎?」
發現隕石坑
圖2:通過美國宇航局「冰橋行動」收集的數據,可以看到格陵蘭島西北部海華沙冰川下掩藏著驚人的新秘密,並對地球歷史提出了新的問題
為了找出更多證據,丹麥科學家聯繫了「冰橋行動」的首席科學家麥格雷戈。想要獲得對海華沙冰川的高解析度掃描圖像,研究團隊還向德國阿爾弗雷德韋格納研究所請求幫助,後者在2016年5月為他們提供了額外的測量飛行,包括使用更新、更靈敏的儀器。2016年7月,他們還派遣了地面小組來繪製地表周圍的結構,並收集冰川下的沉積物樣本。
有了精確的雷達數據,研究團隊能夠更完整地計算出這個隕石坑的形狀。他們發現,環形邊緣的外壁大約比隕石坑底部高出320米。此外,這個團隊還發現隕石坑中心有個隆起區,比四周高50到70米。卡傑爾表示,這裡有隕石坑的獨有特徵,而且也是巨力撞擊導致的結果。
在沉澱物樣品中,研究人員發現了一種被稱為「撞擊石英」的顆粒。這是一種罕見的礦物,只有在高能量事件(比如大撞擊)才會以特有的方式變形。其中有些顆粒還呈褐色,被稱為烤焦現象,也是能量釋放強烈的信號。其他礦物顯示出激波變質的跡象,幾乎變成了玻璃。
根據隕石坑的大小,研究團隊估計撞擊小行星的直徑約為1207米,進入大氣層時重約11到12噸。基於礦物分析,研究人員認為這是一塊富含鐵的太空隕石,其類型與丹麥博物館保存的樣本相同,儘管還需要更多的測試。現在,由於已經知道了圓形凹陷,卡傑爾稱他甚至可以看到冰川表面的隕石坑輪廓。
麥格雷戈對此表示贊同:「現在看來,這個隕石坑顯然始終都在我們的視線中。」
結冰的影響
但維也納自然歷史博物館的隕石坑問題專家盧多維奇·費里埃(Ludovic Ferriere)對這些結論持懷疑態度,儘管他沒有參與這項研究。費里埃表示:「我承認,他們發現的『撞擊石英』的確是『撞擊石英』,但我希望看到更多的沉積物樣本被測試,因為我不確定從冰川下採集的石英一定來自撞擊隕石坑。」
卡傑爾反駁說,他們仍然有許多樣品在篩選。根據他們對冰川下排水系統的雷達測繪,如果這些物質不是來自冰川內部,那麼它們是從哪裡來的呢?
圖3:海華沙冰川早已為人所知,但直到最近對其了解依然很少
費里埃還說,研究團隊在如此巨大的隕石坑中發現的隆起區抬升幅度太小,沒有達到預期的高度。要麼這根本不是研究人員他們所懷疑的隆起區,要麼就是隆起區受到過嚴重侵蝕。卡傑爾回應說,通過冰蓋的撞擊可能導致更加溫和的中央隆起,以及雷達觀測到的碎片和傾斜沉積物。
卡傑爾和費里埃都同意,接下來的步驟可能包括對現有樣本進行額外分析,包括放射性同位素測定以及從該地收集更多材料。理想情況下,科學家們認為最好鑽透冰川,然後鑽到下面的岩石中。但在如此偏遠的地區進行大規模鑽井作業,挑戰性太高,且代價也非常高昂,不過並非沒有先例。
費里埃說:「我認為他們可能有些發現,但這是基於非常初步的數據和大量的推測得出的結論。通過鑽探,他們可能會發現些非常不同的東西。」
改變世界的事件?
科學家們目前還沒有足夠的信息來確定撞擊坑的年代,但是根據他們的分析,他們給出了大致的評估範圍。考慮到岩石和冰層結構可以通過雷達「讀取」確認,研究人員認為,在撞擊發生時,冰川已經形成,撞擊在冰上打了一個洞,導致冰層大量融化然後重新凍結。這表明,撞擊發生在大約11700年前的更新世末期之前。
麥格雷戈說:「從地質學角度看,這個隕石坑可能很年輕。它的年齡可能不到300萬歲,甚至可能在1.2萬到1.5萬歲之間。」
如果這一發現能夠得到證實,那麼海華沙隕石坑可能會成為一個非常有爭議理論的新證據。在被稱為「新仙女木撞擊」的假說中,在大約10900到12900年前的北美洲北部,在新仙女木冰河時期發生了某種大規模撞擊事件。這次撞擊導致了大陸大部分地區發生大規模野火,進而導致許多大型冰河時代哺乳動物滅絕,比如猛獁象和乳齒象,人類克洛維斯文明也由此消失。
長期以來,這個假說的一個大問題就是缺少合適的大撞擊坑。麥格雷戈說,如果這是真的,而且日期相符,海華沙隕石坑可能就是一個合理的解釋。他解釋稱:「這是個非常符合理論的想法,但如果這確實是真的,它將對人類歷史產生巨大影響。」卡傑爾也稱:「我們沒有在論文中討論這個問題,但我認為這是可能的。這或許會引發很多討論,我們需要找到答案。直到確定日期,我們才能知道真相。」
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