体积相当于珠穆朗玛峰，超级小行星撞击地球，彻底灭绝了恐龙

一颗体积堪比珠穆朗玛峰的小行星，究竟是如何跨越数亿公里的深空，在墨西哥湾的浅海边缘砸出一个巨大深坑，并把统治地球一亿六千万年的恐龙彻底送进历史尘埃的？

这颗天外来客到底从哪里来、以怎样的速度和能量抵达地表、又通过什么样的连锁反应改写了整个地球的生物版图？

带着这些疑问，回到地球生命史的宏大背景中来看，才会明白这场撞击的分量。地球生命的演化过程并非一帆风顺。化石记录显示，地球自生命形成以来，总共经历了五次生物大灭绝事件，这些事件导致了地球生物多样性的急剧减少。

第一次生物大灭绝发生在奥陶纪至志留纪期间，距今约4.45亿年前，导致约85%的物种灭绝。其中，三叶虫和腕足动物等海洋无脊椎动物受影响最为严重。

第二次是发生在泥盆纪和石炭纪之间的生物大灭绝事件，距今约3.6亿年前，主要影响了海洋生物，导致约70%到80%的物种灭绝，包括珊瑚、腕足动物和鱼类。

第三次是二叠纪和三叠纪之交的生物大灭绝事件，发生在约2.52亿年前，是地球历史上规模最大的一次灭绝事件，约96%的海洋物种和70%的陆地脊椎动物灭绝，海洋和陆地生态都受到了重创。

第四次是发生在三叠纪和侏罗纪之间的灭绝事件，约2亿年前，导致约75%的物种灭绝，很多大型爬行动物和海洋生物都消失了，同时也为恐龙的崛起提供了生态空间。

第五次也就是最后一次，是白垩纪和古近纪之间的灭绝事件，发生在6600万年前，导致约75%的物种灭绝，包括著名的非鸟类恐龙。

值得注意的是，与许多人想象中恐龙被瞬间团灭的画面不同，真实的灭绝过程其实是一场极其漫长的生态崩塌，撞击只是引爆整个系统的那个开关，之后气候、食物链、海洋化学环境的一连串失衡，才是把恐龙一步步推向终点的真正推手。

导致上述生物大灭绝事件的原因不尽相同，包括大规模的火山活动、气候剧变和外来小天体的撞击等。而小天体撞击被认为是第五次，也就是恐龙大灭绝的原因。

这次撞击发生在墨西哥湾的希克苏鲁伯区域。这一结论是如何得出的？是否存在争议？

希克苏鲁伯小天体撞击事件被视为大灭绝祸首，主要基于以下几方面原因。第一是时间上的一致性。

证据显示，希克苏鲁伯小天体的撞击发生在大约6600万年前，这一时间刚好与大灭绝事件几乎同时。第二是全球性影响。

小天体撞击产生的巨大能量，导致了全球性的环境变化，撞击产生了大量的尘埃和气溶胶，这些物质进入大气层之后，可能导致阳光被遮挡，进而引发"核冬天"效应，导致全球气候剧烈变冷。

从数值模拟的结果看，这颗小行星的体积堪比一整座珠穆朗玛峰，进入地球大气层时的速度高达每秒10到30公里。在如此惊人的速度下，剧烈的空气摩擦让它迅速变成一颗炙热的火球，撞上地表之前，其表面温度已经接近太阳表面的水平。

这样一个巨型火团狠狠砸进浅海和碳酸盐岩层，瞬间释放出的能量远超人类所有核武器同时引爆的总和。

第三是地质证据。在全球同一个沉积地层中都发现了一层富含铱的沉积物，而铱这种元素在地球表面是非常少的，通常都与地外小天体有关，这为小天体撞击提供了证据支持。

这层薄薄的黏土带遍布世界各大洲，就像地球在同一时间被盖上了一枚统一的邮戳，把撞击这一事件牢牢地钉在了白垩纪与古近纪的交界之上。

尽管这一假说被广泛接受，但同时也存在一些争议和其他观点。其一是火山活动的影响。

一些科学家认为，与小天体撞击同时期发生的剧烈火山活动也可能对气候造成了重大影响，可能也是导致生物大灭绝的主要原因或共同原因。其二是生物灭绝的同步性和区域性影响。

虽然撞击和灭绝事件在时间上很接近，但是否所有地区都同步感受到了灭绝效应，仍有待讨论，撞击对不同区域生物群落的具体影响可能也存在差异，这种差异尚未得到明确。其三是复合因素的影响。

一些研究者认为，大灭绝可能是多种因素共同作用的结果，包括小天体的撞击、火山活动、海平面变化和气候波动等。

事实上，除了尘埃遮天和火山喷发之外，撞击本身在瞬间就制造出一幕末日般的景象，而这幕景象并没有随着最初的陨石雨落尽而结束。

撞击的能量实在过于巨大，冲击波贯穿了整个地球内部，把力量传递到了远在墨西哥对岸的地球板块，激发出一场高达10米左右的全球性超级海啸。海水回涌冲刷沿岸生态，把大量沉积物和生物残骸卷入深海，也在地层记录里留下了独特的痕迹。

总体而言，尽管存在争议，希克苏鲁伯小天体撞击普遍被认为是第五次生物大灭绝的重要原因，与其他可能的环境压力共同促成了这次重大生物灭绝事件。围绕这一话题的研究也从未停止。

本文作者曾参与国际大洋发现计划第364次任务，简称IODP 364。这次任务专门研究希克苏鲁伯撞击事件。

2016年，来自全球十多个国家的30多位科学家参与了这项工作。作者作为中国科学家代表参与其中，主要任务是研究此次撞击事件造成的冲击变质现象，也就是在巨大的撞击压力下，地球岩石的变形和变质特征。

关于这次撞击事件中小天体的类型和来源，也有很多科学家在开展研究。最近发表在《科学》期刊上的论文，就是对这一问题很好的回答。

这篇论文的作者利用钌的同位素组成来研究陨石的属性。他们之所以选择钌，是因为它在不同的陨石类型之间表现出显著差异，而这些陨石群的钌同位素组成也与地球不同，因此钌可以用来确定地球岩石中地外成分的来源。

不仅如此，陨石的钌同位素特征还随其母体小行星在太阳系早期形成时的位置，也就是与太阳的距离而变化。根据各种元素同位素组成差异，可将常见的球粒陨石分为两大类：碳质球粒陨石和非碳质球粒陨石。

碳质球粒陨石来自于外太阳系小行星，它们形成于距离太阳更远的地方，即位于木星轨道之外；而非碳质陨石中很多是硅质小行星的碎片，它们形成于火星和木星之间。

这项研究发现，产生6600万年前希克苏鲁伯撞击的陨石具有不同于地球的钌同位素组成，而与碳质球粒陨石的钌同位素组成一致。这意味着希克苏鲁伯陨石来自于具有碳质球粒成分的天体，也就是起源于外太阳系，位于木星轨道之外。

也就是说，这个改写地球生命命运的"元凶"，其实是从遥远的木星轨道之外辗转而来，跨越了漫长的深空之旅才与地球迎头相撞。

这一研究结果的意义主要体现在两个方面。首先，为确认第五次生物大灭绝的元凶找到了更多证据。

前面提到，尽管大部分证据都指向小天体撞击，其中一个重要证据是同期沉积地层中铱元素的来源，尽管来自陨石的可能性很大，但是大型火山的喷发也可以带来一定程度的铱元素富集。

而本项研究排除了白垩纪—古近纪界线黏土层中铱含量升高源于同期火山喷发的可能性，也排除了前人提出的希克苏鲁伯陨石的彗星起源可能性。

其次，是进一步提醒地球居民，天上飞来横祸是完全有可能的，即使是远在数亿公里之外的小天体，都有可能撞击地球。因此，开展小天体运动轨迹的研究，特别是近地小天体的监测和小天体的防御，是非常重要的。

回到最初那颗从深空俯冲而下的巨石，它的直径与珠穆朗玛峰的高度相仿，以每秒十到三十公里的速度冲入大气层，在触地之前就已经变成一颗表面温度逼近太阳的火球，把恐龙时代的最后一天照得刺目通红。

真正的灭绝并非人们想象中的一瞬定格，而是撞击之后一场跨越数月乃至数万年的漫长告别，尘埃遮蔽阳光、气候骤然转冷、海洋酸化、食物链层层断裂，恐龙王朝在这样的持续绞杀中一步步走向终点。

撞击的余威穿透整颗行星，冲击波把能量传到墨西哥对岸的板块，掀起十米高的全球性超级海啸，沿海生态在滔天巨浪中被反复冲刷，成为这场浩劫最直观的物理注脚。

如今这颗行星依然行走在同样布满小天体的太阳系里，只不过我们已经能读懂岩石里的铱层与钌同位素，能够计算轨道、发出预警，把六千六百万年前那声闷响，转化为今天守望星空、防御未来的清醒。