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解读地球仪 第十三节--中美洲的陨石坑

已有 3055 次阅读 2019-5-7 08:26 |系统分类:科普集锦

在白垩纪快结束的某一天,北美的恐龙正悠闲自得地过着属于自己的日子。该吃草的吃草,该打架的打架,该吃肉的吃肉。突然,天上出现一个亮点,然后慢慢穿过大气层,径直砸在地球上。一时间火光冲天,岩浆翻滚,引起的海啸横扫大陆。恐龙安逸的世界被打破了,大部分恐龙在这次撞击事件中就已灭绝。剩下的一小部分,随着恐龙的生态链遭受重创,苟延残喘,坚持了一段时间(几个百万年),还是没有逃脱灭绝的命运。

可以说,如果没有这次的恐龙事件,估计到现在地球还是恐龙的天下,根本轮不上哺乳动物发展,更不用说人类会出现。

科学家是如何知道恐龙灭绝和陨石撞击有关?这个陨石坑到底在哪里?

经过研究,科学家发现在中美洲墨西哥的尤卡坦半岛,有一个直径大约有180公里,深900米的陨石坑--“奇科苏卢布陨石坑。这个陨石坑,经过几十个百万年的地质过程改造,已经被深埋到地下几百米的地方,如果不用先进的一起进行探测,根本无法恢复其原貌。

这个现今的技术叫做“地球物理勘探技术”。

我高中物理比较好,对地球也感兴趣。打开大学目录,看到中国地质大学应用地球物理专业,两眼一放光,就步入了这个专业。

物质不同,它的物理性质也就不同。

所谓矿产,和人体里的结石差不多,只不过体积更大,埋藏得更深。这些矿的密度、磁性、导电性、放射性、反射性等都不同。比如,磁铁矿具有很强的磁性。经常报道有些地区是死人谷,人拿着指南针都会迷路。其实原理很简单,这些地区的地下或者周围岩石具有强磁性,把局部地球磁场的方向都弄乱了。但是,根据这个特征,我们可以找强磁性的矿产。

再比如密度。两个物体之间都有吸引力,谁的密度大,相同体积的质量就大,引力也就大一些。如果地下有一大块高密度的物质,这一地区的引力明显偏大。当然,一般人肯定体察不到这种细微的变化,但是重力仪器可以。我们学过重力加速度为9.8米每秒方。如果想找矿,这台重力仪要能测量这个数值的一百万分之一。

放射性就更好理解了。看过周冬雨演的《山楂树之恋》,其中的男主角就是收到放射性矿床中的长期辐射,得病而死的。用灵敏仪器很容易找到这样的矿床。现在人们装修很讲究,用到大理岩时,可以先去测量一下放射性指标,确保安全。

最难理解的就是地震波。波走到地下,碰到反射面会反射,在地面上接收这种反射回来的波,就能研究地下的结构和性质。天然地震能量大,形成的地震波甚至可以穿透地球,因此,这也是科学家研究地球深部性质的重要方法。

电性也很有用。比如三峡大坝,内部如果有裂缝,有水灌入,如何检测。科学家可以把电流通入地下,有水的情况下,导电性就会增加。

总之,地球物理已经成为一种较为成熟的科学,应用范围非常广泛。

科学家在尤卡坦半岛发现了这种大型的重力和磁力异常。最后把这种异常解释为陨石撞击。这个陨石的直径估计有10公里,撞击地球时的威力大得惊人。

随后,科学家在白垩纪和第三纪的地层界限寻找更多的证据。这么大的陨石坑,它的物质都被蒸发了,同时飞来的陨石物质也混在其中,散布在地球的各个角落。那么在白垩纪和第三纪的地层界限处应该发现些许的物质异常。

科学家通过研究这个界限地层,发现其中铱含量异常超标,是正常水平的 1万多倍。铱元素在正常地壳中含量非常稀少,连珍贵的金都比它丰富40倍。可是,铱在陨石里的含量就高出很多。如果地球早期也是小陨石碰撞形成的,那么早期地球应该也含有和陨石产不多丰度的铱。不过,铱喜欢和铁在一起。当地球的铁发生分异,形成地核时,大部分的铱很可能也随之进入了地核。总之,在白垩纪和第三纪的地层界限的铱异常,支持陨石撞击学说。

对于大型陨石撞击,目前人类还没有经历一次,当然,我们也不希望经历这样的灾难。可是,在地球刚形成的时候,这可是家常便饭。如果没有陨石来袭,地球的物质也不会增加。抬头看看月亮,就知道那时发生了什么。

月亮的环形山主要是在38亿年前形成的。月亮缺乏强烈的地质活动,于是这些早期的撞击痕被保留下来,其中最大的陨石坑有两千多公里。而地球不同,地幔一直在对流着,地壳也在不停地变化,于是,这些早期的陨石坑几乎没有留下来。

38亿前左右,天上的这场陨石雨慢慢停止了。也正是在这个时间之后,地球表面才开始了较为稳定的生命演化。

可是,太阳系中还是存在着很多小陨石,虎视眈眈,一不小心就误入地球的运行轨道。我相信,随着人类的科技发展,将来把核导弹发射到天上,把直径几十或者几百公里大的陨石炸成渣渣,应该不是问题。到时候,小朋友们可以在家长带领下,在空旷的草坪欣赏夜空中人类制造出的超级大焰火。




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