科学探索|研究发现格陵兰岛冰川下有争议的撞击坑出乎意料地古老

2018年,一个国际科学家团队宣布了一个惊人的发现 。在格陵兰岛西北部的海华沙冰川厚厚的冰层下埋藏着一个直径31公里的撞击坑 。虽然其没有6600万年前导致恐龙灭绝的小行星留下的撞击坑那么大,但也许仍然大到足以扰乱气候 。科学家们对陨石坑和周围冰层中的暗示感到特别兴奋,认为海华沙撞击是最近发生的--也许是在过去10万年内,那时人类可能已经目睹了它 。

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但是现在,利用从被撞击的岩石中的微小矿物晶体中收集到的日期,同一个研究小组说这次撞击要早得多 。研究人员说,它发生在5800万年前,那是一个温暖的时代,广袤的森林覆盖着格陵兰岛 。丹麦自然历史博物馆的地质学家和这项新研究的共同作者Kurt Kj?r说,新的日期与研究小组从穿冰雷达中得到的最初印象不一致 。他说:“但这是科学工作的方式 。”
这个日期对一群科学家来说是一个打击,他们十多年来一直提出一个有争议的假设,即“新仙女木”事件( Younger Dryas),即大约12800年前的1000年急剧冷却,是由一颗彗星撞击地球引发的 。他们把第一篇关于海华沙撞击坑的论文当作了一个证据 。陨石坑的年龄似乎是正确的,而且它在正确的地方--靠近严重影响北半球气候的北大西洋区域 。现在,共同作者、普渡大学西拉法叶分校的撞击模型专家Brandon Johnson说:“现在可能可以把年轻干旱期的撞击假说暂时搁置起来了 。”
加州大学圣塔芭芭拉分校的海洋地质学家、年轻干旱期撞击的主要倡导者James Kennett说,陨石坑的日期更早是一个惊喜,但是Kj?r的团队 “提出了一个非常有说服力的案例......我认为它现在与新仙女木事件没有关系” 。这使得他的研究小组在发现海华沙之前的情况:认为新仙女木事件的触发因素是空气爆炸,而不是天体猛烈撞击地面 。Kennett说,该小组将继续用来自全世界40多个含有玻璃状球体或富含铂金的沉积物的证据来推进其观点,该小组认为这表明了撞击的存在 。“它都是活生生的,而且非常活跃 。”
Kj?r的团队最初认为,如果不钻过1公里左右的冰层,对陨石坑中心的岩石进行取样,就不可能确定撞击的年代 。然而,雷达数据产生了似乎是一个年轻时代的线索:表明比11700年更早的冰层的反射是变形的,暗示在那个时间段发生了撞击 。

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但是在2019年,研究小组有机会直接确定撞击的日期 。他们回到从冰川下溢出的河流,并从冰层下沉积下来,他们发现了拳头大小的岩石,这些岩石经历了融化,表面上是由于撞击的热量 。这些岩石的切片被送到瑞典自然历史博物馆地质年代学家加文-肯尼的实验室,他筛选出比沙粒还小的矿物锆石晶体 。
研究人员被一些锆石晶体被"震撼"了--他们发现刻有线性断裂图案,这是撞击的标志 。锆石中存在着微量的放射性铀,它衰变为铅,为确定样品的日期提供了一种准确的方法 。撞击将受冲击的锆石中的铅杂质踢出,有效地重新设定了铀的时钟 。在周四发表在《科学进展》上的一项研究中,研究人员报告说,在这些受冲击的锆石晶体中的28个,衰变时钟指向5800万年前的年龄,不确定性约为100万年 。从同一流域收集的近50粒沙子,利用放射性钾向氩的衰变进行分析,得出了大约相同的年龄 。