在目前最可能給人類和其他地球生命帶來世界末日的“實力派選手”中，隕石，大概可以位居榜首了。
說到這兒，你大概應該已經聯想到了隕石撞地球之類的災難場面。在熱映電影《一出好戲》的開頭，就講到了一顆即將襲擊地球的巨型隕石。影片中就有位史教授提到，一旦隕石撞擊海面，將引發100米高的海嘯，淹沒並毀滅我們熟知的文明世界。
電影《一出好戲》中，一群都市人被困在了孤島之上，他們還以為外面的文明世界會被隕石撞擊摧毀。圖片來源：douban
那麼，史教授說的真有道理嗎？一顆巨型隕石撞擊地球真的等同於世界末日嗎？對此，地質學家最新研究認為，要想知道一顆隕石能不能毀滅世界，除了看它體型大小之外，關鍵還要看撞擊點在哪兒！
1
不長眼的隕石，一頭扎向火藥桶
地球自誕生以來，遭受巨型隕石的“胖揍”少說也有成百上千次了。但我們注意到，並不是每一次挨撞都會摧毀地表世界，或是引發生物大滅絕。同樣是巨型隕石，給地球造成的傷害卻差異懸殊。面對這一奇怪的現象，有些地質學家給出了一種解釋：隕石撞擊的災難程度，可能和撞擊的位置有關[1,2]。
不過，這和“史教授”胡扯的撞到海面亦或陸地沒關係。問題的關鍵在於，隕石撞擊點有沒有埋藏豐富的有機物。日本東北大學等機構的研究人員就指出，6500萬年前那顆最著名的隕石可能就沒挑好撞擊點，一頭扎進了富含有機物的地層，這才造就了恐龍滅絕的末世浩劫。
隕石撞擊地球想象圖。圖片來源：labrujulaverde.com
說起當年那顆隕石，不得不為恐龍的悲催的運氣嘆息。本來，這顆隕石當場就磕出了直徑180公里的隕石坑，導致地震、海嘯、大火、火山噴發，已經是“生命無法承受之重”了。更慘的是，隕石還引發了“核冬天”——大量的灰燼飄蕩在大氣中久久無法散去，遮天蔽日、樹木枯死、氣溫驟降8~11℃，最終破壞了整個生態系統，這才導致恐龍等當時世界上75%的物種滅亡。
可是，這麼多灰燼都是哪裡冒出來的？除了火山噴發等原因之外，研究人員認為，隕石撞擊的那塊“風水寶地”也是排放源頭之一。
經研究人員對隕石坑採樣、分析後發現，隕石撞擊的墨西哥尤卡坦半島在當時是個海岸與淺海交接地區，有著豐富的生物群，因此地下儲存了大量的硫、烴、化石燃料等有機化合物。
不客氣的說，這就是個巨型火藥桶！
豐富的礦藏本來也算安分守己，然而，隕石不偏不倚就選擇撞在了這裡。撞擊時產生了極高的溫度，將有機物瞬間點燃。熊熊大火產生大量黑炭，這些燃燒的黑炭隨著撞擊被彈射上天，而它們的重量可能超過了1 5億噸(相當於近1億輛重型卡車)。其中，有3. 5億噸的灰塵留在大氣平流層，數年內遲遲揮之不去，給予了全球生態系統致命一擊。
墨西哥尤卡坦半島衛星圖。圖片來源：Wikimedia
那為什麼說恐龍的運氣不是一般的背呢？因為研究人員認為，有機物礦藏如此豐富的“寶地”在當時實在不多見，據估算不超過全球地表面積的13%。也就是說，如果隕石能稍微偏離一點，撞上剩下87%地方的話，災情說不定就沒那麼嚴重。
經日本氣象廳的超級計算機模擬發現：當初要是沒撞在這個火藥桶上就不會產生此等規模的灰燼，地球可能也就只降溫0~4℃，氣候變化和生態系統的破壞不會那麼劇烈。而恐龍則可能繼續統治著地球，我們也不可能有機會在這裡給大家講隕石的故事了。
所以他們認為，撞擊位置對是否毀滅地球有關鍵性的影響，但與撞到海面還是地面的關係並不大，而是看撞擊位置的地表下是否有豐富的有機物埋藏。
尤卡坦半島的重力異常地圖，箭頭指向的圓弧就是隕石撞擊的遺蹟。圖片來源：Wikimedia
2
砸到花花草草也有大隱患
當然，日本學者的觀點並沒有被所有地質學家接受，比如美國德州大學海洋地質學家古利克（Sean P.S. Gulick）等人就對此表示質疑。他們認為，讓恐龍滅絕的隕石之所以能釀成大禍，原因不在於砸到了富含有機物的區域，而是因為波及到了陸地森林。
當隕石撞擊墨西哥淺海時，瞬間的高溫高壓以及四濺的高溫碎石混合成了“火雨”，劈頭蓋臉地砸在陸地上，炸開的森林大火一發不可收拾。一時之間，全球範圍內的森林都在熊熊燃燒。這場大火不僅直接毀了很多森林，燃燒生成的灰燼更造成了暗無天日的末日場景。
有關這場全球森林大火的證據則埋藏在世界各地的地層裡，在白堊紀末期形成的地層中時常可以見到灰燼殘留的物質[4,5]。另外，地層中殘留的白堊紀末期花粉和孢子也顯示：當時全球森林普遍消失，僅留下身型低矮而生命頑強的蕨類植物佔據地表長達千年。這種植被面貌在現今的火山噴發地區也可見到，因此也能間接證明全球性森林大火的存在[6]。(延伸閱讀:“無齒”和“不上進”才是它們躲過大滅絕的秘密武器!?)
對此，前文講到的日本學者也提出了反駁，他們認為美國學者們採集到的灰燼樣本顯然是極高溫度燃燒的產物，只能是隕石墜落所產生的高溫高壓所為，而不可能是由森林大火燒出來的。
3
英國人：別吵了!石膏才是重點!
正當日本人和美國人吵得不可開交時，同樣在2017年，倫敦帝國理工學院的學者和BBC紀錄片《恐龍死亡那天》(The Day the Dinosaurs Died )則提出：有機燃料和森林大火都不夠造成末日，隕石撞上石膏礦才夠給力!
一處富含石膏的地層。圖片來源：Wikimedia，攝影：Kalima
來自英國的團隊在尤卡坦半島採集的樣品顯示，隕石撞擊點下面含有豐富的石膏等礦物儲藏。不巧的是，石膏在隕石撞擊下會產生大量的硫化物和二氧化碳。硫化物會遮蔽日光，導致全球降溫；而二氧化碳則是著名的溫室氣體，會讓全球升溫。
聽起來，這兩種物質似乎會相愛相殺，其增溫與降溫效果互相抵消，但事實卻並非如此。二氧化碳的溫室效應屬於長期的影響，但硫化物的降溫卻是劇烈而快速的。根據這一原理，在二氧化碳開始發揮升溫效果之前，全球勢必要經歷一場寒冬[7]。
因此，不少科學家對這場寒冬的凜冽程度進行了估算。保守估計來看，撞在石膏坑裡的隕石可能釋放100億噸的硫化物和1,400億噸二氧化碳。在它們的影響下，全球平均降溫26度，大多數的地方氣溫會跌落冰點，而這個寒冬將持續3~16年，並且要耗費30年才能恢復[8]。
更讓人糟心的是，英國學者對隕石的撞擊角度、速度都進行了運算，他們算出當時隕石是以18km/s的速度、60°的切入角撞擊尤卡坦半島的。而根據這個數據，其實只要早或晚個30秒的話，隕石就會躲過這片石膏豐富的地區，而恐龍的命運或許就能改變。
總的來看，上述各國科學家各持不同的觀點。但無論是撞上有機物火藥桶、濺起火雨引發森林大火，還是石膏礦，都同時說明了一件事——隕石光體型大隻是一方面，撞擊的位置才是關鍵。
最後，如果一定要給《一出好戲》中的隕石挑個“幸運撞擊點”的話，礦藏及燃料富集的淺海以及能引發森林大火的陸地絕不是最佳選擇，反而是史教授口中“不幸的”深海才能讓地球上的生命逃過一劫吧!
作者名片
排版：小爽
參考文獻：
[1]Kaiho, K., & Oshima, N. (2017). Site of asteroid impact changed the history of life on earth: the low probability of mass extinction:. Scientific Reports, 7(1), 14855.
[2]Kaiho, K., Oshima, N., Adachi, K., Adachi, Y., Mizukami, T., & Fujibayashi, M., et al. (2016). Global climate change driven by soot at the k-pg boundary as the cause of the mass extinction. Scientific Reports, 6, 28427.
[3]Morgan, J. V., Gulick, S. P., Bralower, T., Chenot, E., Christeson, G., & Claeys, P., et al. (2016). The formation of peak rings in large impact craters. Science, 354 (6314), 878-882.
[4]Wolbach, W. S. Global fire at the Cretaceous–Tertiary boundary. Nature 334, 665–669 (1988).
[5]Wolbach, W. S. Cretaceous extinction: Evidence of wildfires and search for meteoritic material. Science 230, 160–170 (1985).
[6]D.J. Field et al. (2018). Early evolution of modern birds structured by global forest collapse at the end-Cretaceous mass extinction. Current Biology. Vol. 28.
[7]Artemieva, N., & Morgan, J. (2017). Quantifying the release of climate‐active gases by large meteorite impacts with a case study of chicxulub. Geophysical Research Letters, 44(20).
[8]Brugger, J., Feulner, G., & Petri, S. (2017). Baby, it's cold outside: climate model simulations of the effects of the asteroid impact at the end of the cretaceous. Geophysical Research Letters, 44(1).
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