最老小行星撞擊事件,或許是古老冰河時期結束的推手

作者 | 發布日期 2020 年 02 月 09 日 0:00 | 分類 天文 , 自然科學 follow us in feedly


利用礦物的同位素分析技術結果,澳洲科廷大學(Curtin University)Chris Kirkland 等人發現位在西澳(Western Australia,WA)的亞拉巴巴撞擊坑(Yarrabubba crater)地下的小行星撞擊殘留物最早可追溯到 22.29 億年前,是目前全球已知約 190 個主要撞擊結構最老的,比先前紀錄保持者──位在南非、寬約 200 多公里的弗里德堡隕石坑(Vredefort Dome)還要老 2 億年左右。

由於發生撞擊時間恰好在雪球地球(Snowball Earth)冰河期即將結束的時候,這些科學家認為,造成亞拉巴巴撞擊坑這次撞擊事件,很可能對冰河時期結束這件事有重要貢獻。

亞拉巴巴撞擊坑寬約 70 公里,地面部分已嚴重風化侵蝕,只剩撞擊坑邊緣的殘餘露頭。不過科學家在露頭底部發現鋯石(zircon)和獨居石(monazite)都呈現「震致重結晶」(shock recrystallised)型態,因此多年前就被地質學家確認是小行星撞擊造成的結構,但一直未確定撞擊年齡。藉由測量結晶的鈾和鉛比例,科學家就能估計事件發生的年齡,也就是同位素定年法。

▲ 亞拉巴巴撞擊坑可定年的鋯石結晶。

雪球地球冰河期發生在距今約 6 億 5,000 萬年前,當時全球大氣和海洋演化至氧氣含量更高,許多大陸沉積岩都記錄了當時的冰河期狀態。然而科學家發現,撞擊之後,該地沉積岩紀錄有將近 4 億年沒有冰河沉積物,顯示這次撞擊事件很可能影響了全球氣候。

進一步數值模擬結果顯示當冰層覆蓋的大陸受小行星撞擊後,會製造近 5,000 億噸水蒸氣進入大氣,水蒸氣又是溫室效應氣體之一,因此數值模擬結果也支持冰河期受到劇烈撞擊影響,與全球氣候變遷有關,這也是觸發冰河期結束的契機。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖為亞拉巴巴撞擊坑,來源:NASA