科学家们为3.26亿年前S2陨石撞击地球时发生的事件提供了引人入胜的洞察。
在生命以我们现在所认知的形式出现之前,地球定期受到陨石的轰击。大约在3.26亿年前,类似的一块岩石降落到我们的星球上,继续揭示其历史的奥秘,直到今天。
纳贾·德拉本(Nadja Drabon)是一位专注于早期地球的地质学家,同时也是地球与行星科学系的助理教授,她对了解古代时期地球在陨石撞击时的条件有着深厚的兴趣,这一时期以单细胞细菌和古菌为主,为未来的演化铺平了道路。关键问题依然存在:我们的海洋何时首次形成?大陆和板块构造的出现又如何?这些爆炸性事件对生命的发展产生了怎样的影响?
最近发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的研究针对这些问题,聚焦于30亿年前的“ S2”撞击事件, geological traces 在南非的巴伯顿绿岩带发现。 德拉本的团队进行了细致的工作,收集和分析了仅相距几厘米的岩石样本,审查其沉积学、地球化学和碳同位素特征,从而更清晰地了解了一颗与四座珠穆朗玛峰大小相当的陨石撞击地球的那一天。
“想象一下站在科德角(Cape Cod)海岸,水面上温和的浅水层。这里的环境宁静,没有强劲的水流。突然,一场巨大的海啸吞没了这个地区,掀起了海底。”德拉本解释道。
S2陨石被认为是比导致恐龙灭绝的小行星大200倍,引发了搅动海洋并将陆地碎片带入沿海水域的海啸。撞击的热量使海洋表层蒸发,同时也加热了大气。浓密的尘埃云弥散在这一地区,阻碍了当时任何光合作用的进行。
尽管如此,细菌显示出有很强的韧性,根据团队的研究,碰撞后它们迅速恢复。此次恢复使得以磷和铁为营养的单细胞生物数量大幅增加。海啸可能将深海的铁搅动至浅水区,而陨石带来了磷,并对陆地的风化和侵蚀加剧产生了影响。
德拉本的研究表明,铁代谢的细菌在撞击后立刻繁荣起来。尽管这种向铁利用细菌的转变是短暂的,但它是理解地球早期生命的一个关键方面。德拉本的研究表明,尽管陨石撞击被认为会消灭生命(正如6600万年前与恐龙的灭绝),但它们也为生命的延续提供了意想不到的好处。
“我们通常将撞击事件视为对生命的灾难,”德拉本说道。“然而,这项研究强调,这些撞击实际上可能帮助了早期生命,为其繁荣提供了机会。”
这些发现是德拉本及其学生等地质学家勤奋努力的结果,他们跋山涉水,揭示埋藏在地壳中的古代岩石喷发的沉积记录。薄岩层中的化学特征帮助德拉本和她的团队重建海啸和其他灾难性事件的证据。
德拉本目前研究的南非巴伯顿绿岩带记录了至少八次不同的撞击事件,包括S2。她和她的团队旨在进一步探索该地区,深入研究地球在陨石影响下的过去。