32 億年前，隕石撞擊地球的結(jié)果

周一發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）的研究文章說，在30 多億年前，一顆巨大的太空隕石（代號(hào)S2），約有四座珠穆朗瑪峰那么大，撞擊在南非，造成早期地球環(huán)境迅速劇變，加速了生命的形成。此撞擊并不像6600 萬年前，寬達(dá)10 公里的Chicxulub小行星隕石撞擊墨西哥尤卡坦半島海岸，導(dǎo)致恐龍滅絕的后果。

發(fā)表此研究的哈佛大學(xué)地球與行星科學(xué)助理教授納賈·德拉邦 （Nadja Drabon） 表示，太古時(shí)代的地球幾乎是一個(gè)水世界，僅有幾個(gè)突出水面的島嶼。據(jù)估計(jì)，直徑超過10 公里的 “巨型巖石體” 至少每 1500 萬年撞擊一次地球，那么在太古時(shí)代（ 40 億年前到 25 億年前），地球至少有 16 次被巨型隕石撞擊。研究人員在南非 Barberton Makhonjwa 山脈的巖石中找到了發(fā)生在 36 億至 32 億年前的八次大型撞擊事件的地質(zhì)證據(jù)。

德拉邦（Drabon）和同事們?cè)?Barberton Makhonjwa 山脈

S2 隕石的質(zhì)量估計(jì)是Chicxulub 小行星隕石的 50 到 200 倍。當(dāng)時(shí)地球上還沒有出現(xiàn)復(fù)雜的生命，只有細(xì)菌和真菌的形式存在的單細(xì)胞生命。海洋中可能也存在一些生命，但缺乏營(yíng)養(yǎng)，因此太古時(shí)代的地球海洋也被描述為“生物沙漠”。

當(dāng) S2 隕石撞擊到地球時(shí)，撞擊面積直徑在37 到 58 公里之間。這樣的撞擊結(jié)果迅速而猛烈，數(shù)小時(shí)內(nèi)，撞擊后注入大氣中的塵埃在使天空變暗，即使在地球的另一側(cè)也是如此。大氣層升溫，厚厚的塵埃云阻止了微生物吸收陽光能量。任何陸地或淺水區(qū)的生命都會(huì)立即感受到這種不利影響，并且這些影響持續(xù)幾年到幾十年。撞擊形成大量小而圓的顆粒，呈現(xiàn)玻璃狀或結(jié)晶狀，沉積在巖石中，這些“小球粒"的微小顆粒被取下來送回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了研究分析。

撞擊發(fā)生后，海嘯迅速席卷全球，撞擊產(chǎn)生的能量極為強(qiáng)大，以至于將海洋的表層蒸發(fā)。當(dāng)海洋表面沸騰和蒸發(fā)時(shí)，它們會(huì)形成鹽，在實(shí)驗(yàn)室中從巖石中分布的鹽可以推測(cè)當(dāng)時(shí)的海嘯。海嘯攪動(dòng)了鐵等元素并將它們從海底帶到了地表。與此同時(shí)，海岸附近的隕石撞擊殘骸由于侵蝕最后都融入大海并釋放出磷。實(shí)驗(yàn)室分析顯示，在撞擊后以鐵和磷為食的單細(xì)胞生物數(shù)量立即激增。最終，雨水將之前蒸發(fā)的海洋表層返回地球表面，塵埃落定，地球上的生命迅速恢復(fù)并在新的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境下蓬勃發(fā)展。

S2隕石撞擊 和 Chicxulub 小行星撞擊產(chǎn)生完全不同的后果，這是因?yàn)榈厍虮蛔矒魰r(shí)所處的歷史階段不同，以及撞擊地點(diǎn)不同。因?yàn)镃hicxulub 小行星隕石撞擊點(diǎn)是地區(qū)是碳酸鹽地帶，導(dǎo)致硫磺釋放到大氣中，并形成氣溶膠，全球表面溫度急劇、極端地下降，致使生物滅絕。雖然兩種撞擊都導(dǎo)致了大量死亡，但一旦海洋重新填滿并且塵埃落定，淺水區(qū)中耐寒、依賴陽光的微生物則迅速恢復(fù)。