小行星撞击也被认为:是导致“雪球地球”结束的原因之一-宝宝身高体重对照表-佳县新闻
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撞击雪球-小行星撞击也被认为:是导致“雪球地球”结束的原因之一-佳县新闻

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對於岩石年齡的測量,科學家一般採用同位素測年法,即利用放射性元素核衰變規律測定地質體的年齡。「當岩石和礦物中含有的放射性同位素物質形成后,與周圍環境隔絕的放射性同位素(母體)不斷地衰變而減少,衰變產生的穩定同位素(子體)在該物體中相應積累而增加。」中國地質大學(武漢)行星科學研究所教授肖龍在接受科技日報記者採訪時表示,科學家可以通過測定這些物體中同位素母體和子體的含量,根據放射性衰變定律計算出該物體的年齡。這是因為每一种放射性同位素都具有恆定的衰變速度。

眾所周知,我們至今還無法準確地回答地球生命是如何產生的,也就是說,我們並不能確定地球生命的來源。作為生命起源的假說之一,「泛種論」認為,宇宙空間布滿了形成生命希望的種子,這些種子會通過天體之間的撞擊,在星際空間傳播,然後在合適的環境下不斷演化和進化。當然,這還是一種假說。科學家曾對一塊火星隕石進行研究,發現了疑似生物化石的結構,一度被認為是找到了火星生命的跡象,但後來也不斷傳出質疑的聲音。

時間上如此的巧合讓科學家不禁懷疑,正是此次撞擊事件改變了地球對於生命的「苛刻」條件,大量冰雪消融為生命的誕生塑造了一個溫暖的環境。事實上,許多隕石中包含的生命因素、隕石撞擊對於星體環境、氣候的影響也似乎可以從側面證明,小行星撞擊很有可能是包括地球在內的,許多天體生命誕生的起源。只不過與「雪球地球」事件一樣,因為年代的久遠,我們缺乏足夠有效的證據來驗證這一觀點。對於我們研究其他天體而言,「雪球地球」恰如其他宇宙星體的縮影,很可能包含着其他星球上生命誕生的「證據」,對於此次小行星撞擊與「雪球地球」結束之間相關性的研究,能夠進一步幫助我們看清地外生命存在的蛛絲馬跡。

近日,位於澳大利亞的雅拉布巴隕石坑吸引了科學家的目光。這個源於22.29億年前的隕石撞擊坑,很有可能埋藏着宇宙生命誕生的秘密。

小行星撞擊與地球解凍的關係雖然在理論上很容易理解,但是要去科學證明二者的關係,還需要大量的研究。在肖龍看來,澳大利亞雅拉布巴隕石坑的形成,儘管在時間上與第一次「雪球地球」事件的結束時間較為吻合,但目前還不能確定二者之間的因果關係。這次撞擊事件畢竟不是很大(撞擊坑的直徑為70公里),導致撞擊點附近局部的解凍是完全可能的,但能否導致全球性的解凍,是值得商榷的。如果要進一步檢驗二者的因果關係,除了事實證據外,還需要通過數值模擬和理論計算等方法,來探討其可能性。

小行星撞擊地球是「常事」。一般我們想到的結果都是對地球造成災害性影響。實際上,小行星撞擊地球,也會對地球環境、資源富集以及生命的形成與演化起到積極的作用。

對於隕石化學元素的測定讓我們可以判斷這次隕石撞擊的時間。除此之外,某些隕石中甚至攜帶着一些「生命信息」,為科學家提供了一種生命誕生的全新思路。此前,就有科學家在隕石中發現了氨基酸分子的存在,這種地球生命的基礎很可能指向了地外生命存在的可能性。因此,對於隕石年齡、成分的判定就變得尤為重要。

另外,各种放射性同位素的半衰期變化範圍廣,如一些長壽的放射性同位素鈾、釷、鉀等的半衰期很長,與地球年齡處於同一量級,即可用於測定地球早期的地質事件年齡,而短壽的放射性同位素如14C等可用於近代地質事件過程的測年。

小行星撞擊也被認為是導致「雪球地球」結束的原因之一。小行星撞擊地球時會釋放大量熱量,導致地球表面的冰雪融化。

時間的巧合:「雪球」可能是生命的起點

希望種子:星際空間的播撒與「消毒」

位於澳大利亞西部的雅拉布巴隕石坑形成時間非常長,因此科學家選擇使用撞擊作用形成時含有較多U、Th和Pb的鋯石礦物來定年。在實際測年時,還需要確定這些鋯石是撞擊作用時形成的,這樣的測年結果才有意義。研究人員在撞擊產物中,發現了由撞擊作用產生的高溫事件,導致早期形成的鋯石發生了熔融和重新生長,即在早期鋯石周邊發育有撞擊引起的生長邊。「這個生長邊就構成了撞擊作用的計時器,然後再採用常規的U-Th-Pb法對邊緣鋯石進行定年,從而獲得了準確的撞擊時間——22.29億年前。這一結果也證明了,這是目前地球表面已經發現的最古老的撞擊坑。」肖龍說道。

所謂「雪球地球」,就是全球冰凍現象。指的是地球表面從兩極到赤道全部被結成冰,地球被冰雪覆蓋,變成一個大雪球。這個概念最早是在20世紀90年代初由美國科學家約瑟夫·科什文克提出。在「雪球地球」事件發生時,由於幾乎全球都被冰凍且缺氧,因此有人推斷當時的地球不利於生命的生存和繁衍。

化學元素:宇宙生物信息的「包裹」

同樣的道理,地球上的生命也有可能會被帶到其他天體上。科學家已經在月球上找到了來自地球的隕石,其他相鄰天體上自然也不能排除這種可能。這些來自地球的「禮物」可能就帶着地球的生命。但是,由於撞擊作用的能量非常巨大,撞擊到其他天體表面時的高溫事件,會對「禮物」進行「消毒」,因此表層的生命是難以得到保存的,但不能排除內部仍然保留有生命信號,並且在合適的條件下復活。這些都是天體生物學家研究的內容。

科學家研究發現,地球歷史上可能出現過兩次「雪球地球」事件,一次發生在24.5億—22.2億年前,另外一次是在距今約8億—5.5億年前。雅拉布巴隕石坑的定年結果,剛好與早期「雪球地球」事件快要結束的時間相當,因此部分科學家提出,這次撞擊可能導致了覆蓋在地球表面的大量冰雪融化,從而結束了「雪球地球」事件。

根據最新的隕石測定,雅拉布巴成為了地球上已經發現的近200個撞擊坑中最古老的一個。更為特別的是,它的年齡恰好與地球早期的「雪球地球」時期相匹配。科學家推測這一次撞擊可能使當時厚厚的冰層蒸發,釋放出大量水蒸氣到達平流層,造成了強大的溫室效應,「解凍」地球,為生命的誕生創造「溫床」。由此,科學家不禁聯想,小行星撞擊是否是生命的起源?我們是否可以通過這種「跡象」尋找地外生命?

對第二次「雪球地球」事件的研究相對較多,已經提出了多種假說和模型來解釋這次「雪球事件」的形成和結束。有學者認為,在距今8億年前左右,地球內部的岩漿活動導致了大規模的火山噴發,噴發的塵埃產物佔據了大氣層,起到了對陽光的阻擋作用,從而形成了所謂的「火山冬天」,並導致「雪球地球」的形成。相應的,「雪球地球」也隨着「火山冬天」效應減弱而結束。

假設從解凍「雪球地球」的角度來看,小行星撞擊地球會導致冰雪融化,環境溫度升高,有利於生命的生存和繁衍。如果追溯到地球生命起源的話,小行星撞擊給地球帶來生命之源,也是可能的。

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