导致恐龙灭绝的大型小行星碰撞频率比预期高 10 倍

北京时间 8 月 3 日消息，目前，科学家称，大约 6600 万年前导致地球上恐龙等生物灭绝的天体碰撞事件的“罪魁祸首”，可能来自火星与木星之间小行星带的外半部，然而此前人们认为该区域很少产生这样的“黑暗原始小行星”。

美国西南研究院的科学家研究表明，源自该区域朝向地球运行的大型小行星碰撞地球的概率是此前预期的 10 倍，这些天体成分与我们所知导致恐龙灭绝的碰撞陨石成分相吻合。

该西南研究院研究小组成员包括：戴维・内斯沃尔尼、威廉・波特克、西蒙尼・马尔基，他们将小行星演化的计算机模型与已知小行星的观测结合在一起，来分析希克苏鲁伯碰撞事件的发生频率，据悉，大约 6600 多万年前，一颗直径约 10 千米的天体撞击现今墨西哥尤卡坦半岛，形成了直径超过 150 千米的希克苏鲁伯陨坑。此次小行星碰撞事件引发了大规模物种灭绝，终结了恐龙统治时代，在过去的几十年里，人们对希克苏鲁伯碰撞事件了解很多，但每次进展都带来了新的问题。

波特克说：“有两个关键问题仍然没有答案：撞击物的来源？以及远古时期地球上发生此类天体碰撞事件的频率？”

为了探测碰撞事件对希克苏鲁伯陨坑形成的影响，此前地质学家已检查了 6600 万年前的陆地岩石样本和钻探岩芯样本，结果表明，碰撞天体类似于碳质球粒状陨石，这是太阳系最原始的物质。令人感到奇怪的是，虽然碳质球粒状陨石在许多接近地球的天体中很常见，但迄今仍未发现大小接近希克苏鲁伯碰撞事件的陨石的合理可能性。

内斯沃尔尼说：“我们决定寻找希克苏鲁伯陨坑潜在碰撞天体的具体来源，为了解释该证据缺失性，几支研究小组先后模拟了太阳系内部的大型小行星和彗星分裂过程，观察了它们对地球的碰撞冲击，结果显示其中最大的一次碰撞事件产生了希克苏鲁伯陨坑。”

波特克指出，虽然这些计算机模型产生非常吸引人的特性，但没有一个能与我们所知的小行星和彗星相匹配，我们似乎还缺少一些重要的证据。

为了解决这些问题，研究小组使用计算机模型来追踪宇宙物体是如何逃离小行星带（位于火星和木星轨道之间），随着时间的推移，热力作用使这些宇宙物体漂移至动态“逃逸舱口”，在那里行星的引力作用将它们推入邻近地球的轨道。利用美国宇航局“昴星团”（Pleaides）超级计算机，该研究小组研究分析了 13 万颗小行星模型，这些小行星以缓慢而稳定的方式演化了数亿年。他们开始关注小行星带外半部的小行星，也就是距离太阳最远的位置，令他们感到惊讶的是，该区域 10 千米直径小行星碰撞地球的频率至少是之前预期的 10 倍。

研究报告合著作者马尔基说：“这项研究结果非常有趣，不仅因为小行星带外半部分存在大量碳质球粒陨石，而且该研究团队的模拟可以首次重现接近地球的大型小行星的轨道特征，目前我们对希克苏鲁伯陨坑天体来源的解释，与我们已知的小行星演化情况完美吻合。”

研究小组称，总体而言，直径达到 10 千米的小行星平均每 2.5 亿年碰撞地球一次，在这个时间尺度上，希克苏鲁伯陨坑在 6600 万年前形成是合理的。此外，近 50% 的天体碰撞是由碳质球粒陨石形成的，这与已知的希克苏鲁伯陨坑碰撞物非常接近。

内斯沃尔尼说：“这项工作将有助于我们更好地了解希克苏鲁伯陨坑是如何形成的，同时揭晓地球巨大陨坑的碰撞物的具体来源。”

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