在白垩纪末期,大约6600万年前,一个10公里长的撞击物在希克苏鲁伯小镇附近撞向地球,该小镇位于现在的墨西哥境内。这次撞击向大气中释放了数量惊人的气候变化气体,引发了一系列事件,导致非鸟类恐龙和地球上75%的生物灭绝。在一个新论文发表在期刊上科学报告,哈佛大学天体物理学家Amir Siraj和教授Avi Loeb提出了一个新的理论,可以解释希克苏鲁伯碰撞器的起源和旅程。

希克苏鲁伯陨石坑撞击地球的角度约为60度,这是气候变化气体产生的致命影响中最糟糕的情况之一。图片来源:蔡斯·斯通。
关于希克苏鲁伯陨石坑起源的一个流行理论认为,该天体起源于木星和火星轨道之间的小行星群主带。
在希克苏鲁伯陨石坑发现的证据表明,该岩石是由碳质球粒陨石组成的。然而,碳质球粒陨石在主带小行星中很少见,但在长周期彗星中可能广泛存在,这为彗星撞击假说提供了额外的支持。
Siraj和Loeb教授利用统计分析和重力模拟计算出,相当一部分来自奥尔特云的长周期彗星可能会在轨道运行期间被木星的重力场撞离轨道。奥尔特云是太阳系边缘的一个由碎片组成的冰球。
“太阳系就像一种弹球机。木星是最大的行星,它将进入的长周期彗星踢进轨道,使它们非常接近太阳。
这些被称为“掠日者”的彗星在接近太阳的过程中,会经历强大的潮汐力,将岩石的碎片击碎,最终产生彗星碎片。
Siraj说:“在一次掠日事件中,彗星离太阳较近的那部分感受到的引力比离太阳较远的那部分更强,从而产生了穿过物体的潮汐力。”
“你可以看到所谓的潮汐破坏事件,一颗大彗星分裂成许多小碎片。至关重要的是,在返回奥尔特云的过程中,这些碎片击中地球的可能性更大。”
新的计算将长周期彗星影响地球的几率提高了约10倍,并显示约20%的长周期彗星变成了掠日彗星。
这个速率与希克苏鲁伯的年龄一致,为它的起源和其他类似的撞击物提供了一个令人满意的解释。
“我们的论文为解释这一事件的发生提供了基础,”勒布教授说。
“我们认为,事实上,如果你在一个物体接近太阳时打碎它,它可能会产生适当的事件率,也会产生导致恐龙灭绝的撞击。”
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A. Siraj和A. Loeb, 2021年。一颗长周期彗星的解体是恐龙灭绝的起源。Sci代表11, 3803;doi: 10.1038 / s41598 - 021 - 82320 - 2