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是什么导致了年前地球的快速降温?在短短几年的时间里,平均气温突然下降,导致北半球一些地区的气温下降了8摄氏度。格陵兰岛的冰层显示,北半球的这一寒冷时期持续了大约年。
这次被科学家们称为新仙女木的气候事件标志着冰河时期大型动物群(如猛犸象和乳齿象)开始减少,最终导致北美超过35个属的动物灭绝。尽管有争议,但一些研究表明,环境变化导致美洲原住民数量下降。
传统的地质学观点认为,新仙女木期的出现是由于北美中部的冰川冰坝阻挡了大湖的形成,并导致大量淡水涌入北大西洋。淡水的流入使海洋环流停止,最终导致气候变冷。
然而,一些地质学家支持所谓的“撞击假说”:即年前,一颗碎片状的彗星或小行星与地球相撞,导致了这次突然的气候事件。这一假说认为,撞击除了破坏冰川冰原和阻断洋流外,还引发了大规模的野火,烟雾阻挡了阳光,从而引发了“撞击冬天”。越来越多的证据表明,新仙女木气候变冷的原因来自外太空。
撞击地球会留下什么证据?
在全球范围内,通过分析海洋、湖泊、陆地和冰芯的记录,科学家们已经确定了与燃烧有关的颗粒(如木炭和煤烟)的峰值。这些都是灾难性野火的自然结果,你可能会在地球受到外星撞击后看到。全球10%的森林和草原可能在这个时候被烧毁。
为了寻找更多的线索,研究人员仔细研究了分布广泛的新仙女木的边界地层。这是一个特殊的沉积物层,在特定的时间段内由大洪水或泥沙的风水运动等过程沉积而成。如果你把地球表面想象成一块蛋糕,新仙女木的边界是年前在其表面上结霜的那一层,随后在数千年的时间里被其他层覆盖。
在过去的几年中,科学家们在全球各地的新仙女木的边界层中发现了各种与外来冲击有关的物质。这些物质包括高温铁和富含硅的微小磁性球体、纳米钻石、烟灰、高温熔融玻璃以及高浓度的镍、锇、铱和铂。
虽然许多研究提供了支持新仙女木影响的证据,但其他研究未能复制证据。一些人认为,微球和纳米钻石等物质可以通过其他过程形成,不需要受到彗星或小行星的影响。
从白塘看年前的景色
在美国东南部,没有可以用来寻找古代气候数据的冰芯。相反,地质学家和考古学家可以寻找天然湖泊。随着时间的推移,它们会积累沉积物,逐层保存过去气候和环境条件的记录。
白塘就是一个这样的天然湖泊,它位于南卡罗来纳州的南克肖县,占地近26公顷,即使在它的最深处也不到2米。在湖泊内部,泥炭和富含有机物的淤泥沉积层厚度超过6米,至少是从2万多年前的冰河时期就开始积累起来了。
所以在年,地质学家提取了白塘底部的沉淀物。它们使用4米长的管子,因为这样能够保持亿万年以来积累的许多沉积层的有序和完整。
根据保存的种子和木炭,他们用放射性碳测定了年代,确定了有一个10厘米厚的层,可以追溯到新仙女木的边界。那是他们集中搜寻外星撞击证据的地方。
他们特别想找到白金。这种密度大的金属只在非常低的浓度下存在于地壳中,但在彗星和小行星中很常见。之前的研究已经发现了一个巨大的“铂异常”(铂含量升高),这与从格陵兰冰芯以及南北美洲的新仙女木层的全球地外撞击源一致。
更多地外撞击的证据
在白塘的样本中,我们确实发现了高含量的铂。沉积物中铂和钯的比例也不同寻常。
这两种稀土元素的自然含量都很低。铂的数量远远超过钯,这一事实表明,额外的铂来自外部来源,比如一次外星撞击后的大气沉降。
地质学家还发现煤烟大量增加,这意味着大规模的区域火灾。此外,通常与大型食草动物的粪便相关的真菌孢子数量在这一层中比较前时期减少了,这表明此时该地区冰河时代的巨型动物数量突然减少。
来自“白塘”的数据与越来越多的证据相一致。这些证据表明,年前,一颗彗星或小行星的碰撞,导致大规模的野火和一个短暂的“撞击冬天”,造成了一场席卷整块大陆的环境灾难。