彗星與恐龍的滅絕 |
央視國際 www.cctv.com 2006年08月06日 11:29 來源:
地球上至今最成功的一種動物要算是恐龍了。恐龍雄踞地球有1億年之久,種類繁多,水裏、空中和陸地都有它們的蹤跡。恐龍在中生代極之繁盛(中生代,即距今1億8100萬年至距今6300萬年的一個地質年代),而恐龍在中生代末期時絕種,從地球表面消失。差不多同一時期,地球上所知動植物種類,也有一半滅絕。這樣數量龐大的生物滅絕,發生在很短的時間之內,自然引發起各種不同的猜想和假設。有人認為,恐龍絕種可能是因為它們已過度發達,身軀體積和神經系統不相稱,使它們反應遲鈍、覓食困難,更要面對當時出現的較小、較靈活的哺乳類動物。有人認為,當時部分恐龍所依靠維生的植物,進化成開花植物,恐龍適應不了,終致餓死。這個物種大量滅絕的時期,正好是中生代的白堊紀(Cretaceous Period)和新第三紀(Tertiary Period)之間,所以又稱C-T滅絕現象(C-T Extinction)。無巧不成書,在這個遠古的年代,地球的岩層裏,夾上了一層不薄的紅棕色黏土。地質學家在世界多個地方,例如意大利、法國、突尼斯、丹麥和新西蘭,都能找到這種夾在白堊紀和第三紀的岩層之間、質地較細的黏土,而從這層黏土的厚度,估計這層黏土沉積而成的時間並不長,只在以百年計的時間內便形成了。美國一位物理學家艾弗裏斯(L.Alvarez)和他的地質學家兒子,假設這層黏土的來源,並非地球物質沉積而成,而是當時連續不斷落到地球表面的一些微隕塵。假如他們的假設成立,這層紅黏土裏銥(Iridium)的含量,應比地球其他岩石要多。分析結果證實,這層黏土裏銥的含量,比其他地質的岩石,高出30~160倍等。這項結果支持了艾弗裏斯的假設,即這層沉積物來自太空而非地球。
不斷沉降地面的微隕塵,又怎樣能導致當時地球生物,包括恐龍的大量滅絕呢?科學家初步提出的答案,是將那些銥帶到地球的不是微隕塵,而是一個體積龐大的物體,一如現今我們所知的小行星。這一顆小行星和地球碰撞,衝擊起大量塵埃,遮天蔽日,令到晨昏顛倒,生態失去平衡,甚至使地軸傾斜角度改變,以致氣候巨變。如果我們單要解答的問題,是恐龍為什麼會消失,或許可以採納恐龍過度發達、或恐龍蛋給纖小靈巧的哺乳類動物吃光等等的理論,可是當我們發現連當時白堊紀末海底的物種也消失凈盡時,就難免對上述理論提出質疑。只有一種全球性的災難,才能留下這樣深遠的影響,而科學家相信,一顆撞落地球的小行星,就是理想的答案。
有些科學家卻有不同的見解,他們手上更有古生物學和化石作證據。他們認為大規模物種滅絕是週期性的,而這週期大約為3000萬年。美國兩名科學家,追查過去2億5000萬年間600種海洋生物的演變和滅絕,發現每隔2600萬年,海洋生物中便出現一次大規模的絕種現象。既然每隔一段時間,地球上的生物便遇到一次災劫,有什麼自然現象,可以解釋這個週期性呢?
上面提過小行星撞擊地球,破壞生態平衡,導致恐龍絕跡。但是飛近地球而體積龐大的小行星不多,況且要使它帶來的銥,分佈在地球各處,這個撞擊地球的物體,假如有5~10千米的直徑,也要以每秒60千米的高速撞擊地面,小行星在運行時並沒有這樣高的速度。科學家於是將注意力轉到彗星。
彗星源於何處?早于50年代,荷蘭天文學家奧爾特(J.Oort)已經提出彗星雲的學説。奧爾特統計過彗星的軌道,認為離太陽5萬個天文單位處,有一個好像殼一般包圍著太陽系的彗星雲,裏面有大約千億個彗星的核心,這些彗星的核心受到其他星的引力擾動,便會脫離彗星雲,有些會飛向太陽,讓我們見到,有些則可能消失于星際空間。為了解釋物種滅絕的3000萬年週期性,科學家提出一個類似的假設:在奧爾特的彗星雲和冥王星之間,有一個藏量更豐富的彗星雲,裏面有1萬億個彗星體,只要受到騷擾和適當的推動,便會“跌”入太陽系內部,有些彗星的軌道,假如是和地球相切,便會有機會變成轟擊地球的太空炸彈。
假如真有這樣一個彗星雲,比奧爾特推論的那個更為接近我們,有什麼因素可以使彗星雲裏的彗星,脫離穩定的軌道而飛進太陽系的內部、撞擊我們的行星、引起廣泛的破壞呢?這裡,科學家提出了兩個可能的答案來交代使彗星脫離彗星雲的引力擾動:一是一顆又小又暗的紅矮星、二是質量要比太陽大1000到1萬倍的星際雲。第一個答案中的紅矮星,環繞太陽公轉,轉一圈要2600萬年,當最接近太陽時,足以擾動彗星雲裏的彗星,使大量彗星在短時間內飛入太陽系的內部。第二個答案中的星際雲,位於我們這個銀河系平面,太陽系運行到這星際雲25光年處時,彗星雲裏面的彗星,受到星際雲引力的擾動,也會飛到太陽系的內部,而太陽系每3300萬年,便穿越銀河平面一次。不過在這裡,科學家也謹慎起來,原因是上述的兩個可能性,是假設上的假設:這兩個可能性是用來解釋彗星怎樣從彗星雲釋放出來,而彗星本身,也是一個假設。至於那顆擾動彗星雲的紅矮星在哪,或是那堆質量龐大的星際雲如何讓我們觀測到,都是有待解決的問題。
無論是小行星或彗星,無論是否有這個約3000萬年的滅絕週期,要是真有一個小彗星撞擊地球,其破壞力之巨是毋庸置疑的了。中生代的恐龍,或許真的見過這樣一個可怖的景象:一顆彗星,已經非常接近地球,從表面上看,大到遮蓋了半邊天空。彗星和大氣層磨擦,發出眩目的光芒,迅即擊中遠古地球其中一個海洋。在慧星落點的海水,立即化為蒸氣,並且劇烈膨脹,發出轟然巨響;海水被激起數十米高的海嘯巨浪,向四方八面洶湧奔去。而撞擊産生的空氣激波,也隨之而至,海洋近岸的動物植物,不被海嘯卷走,就是被空氣激波震死。一個巨大的蘑菇雲,慢慢在大氣層上升,因為撞擊而解體的巨星,其物質化成微細的顆粒,隨著這個蘑菇雲升上大氣層高處,而撞擊産生的地震震波,也從撞擊點環繞地球傳播開去 。撞擊點附近幾百千米,開始颳起強風,同時受升起的塵埃水氣遮掩,暗無天日,大風夾著雨點和冰雹,橫掃大地。幾日之後,環境似乎開始穩定下來,但大氣層裏塵埃微粒大量增加,天空變得灰暗。數星期內,微塵隨著大氣層的氣流,瀰漫開去,逐漸平均地分佈在大氣層中。水氣以微塵為核心積聚,積成厚厚的雲層和長期而且大量的降雨。
從太空回望,這時的地球,見不到陸地海洋,只呈現白茫茫的雲海,且全無縫隙,雲頂反射太陽光,使地球成為耀目的行星。但在雲層之下,地面上和海洋,生物開始和陽光隔絕。植物沒有陽光,慢慢凋萎;素食動物失去了糧食來源,大量餓死;食肉動物也只有在一片漆黑裏覓食,水棲動物也窒息而死。只有那些依靠植物腐爛的殘渣為食物,或機巧靈活而逃過被同類捕食的動物,才可以倖存世上。生物界的面貌,就這樣來一個徹底的改觀。當太陽的光線在數年後再次穿過雲層,射到大地和海洋時,微不足道的哺乳動物,已經完全取代了曾經稱霸一時的恐龍的位置,成為地球生物界的主宰。(來源:網易)
責編:鞠培峰