
撞击后热液活动造成的假设半封闭环境 。来源:Sato等人
据得克萨斯大学奥斯汀分校:大约6600万年前,一颗小行星撞击地球,消灭了所有非鸟类恐龙和约70%的海洋物种 。
但根据今天发表在《自然通讯》上的研究,它在墨西哥湾留下的火山口是生命的温床,至少在70万年的时间里丰富了上覆海洋 。
科学家们发现,小行星撞击产生的热液系统可能通过在陨石坑环境中产生和循环营养物质,帮助海洋生物在撞击地点繁衍生息 。
“小行星撞击后 , 墨西哥湾记录的生态恢复过程与全球海洋截然不同,因为持续的热液活动创造了一个独特的海洋环境,”该研究的主要作者、日本九州大学助理教授本井佐藤说 。
德克萨斯大学奥斯汀分校杰克逊地球科学学院的研究教授肖恩·古利克是这项研究的合著者 。2016年,他共同领导了一个名为希克苏鲁伯的撞击现场的科学钻探探险队,从陨石坑中回收了岩芯样本 。
这项研究是国际研究小组对829米岩芯进行研究的最新发现 。
之前的研究已经确定,生命在几年内就回到了陨石坑的位置 。这项新的研究提供了证据,表明小行星撞击产生的热液系统及其埋在海底下的融化层可能在数十万年的恢复和维持中发挥了作用 。
古利克说:“我们越来越了解撞击产生的热液系统对生命的重要性 。” 。“这篇论文向前迈出了一步,展示了撞击事件影响上覆海洋数十万年的潜力 。”
这项研究依赖于一种名为锇的化学元素 。锇的特定比例与小行星物质有关 。研究人员发现,有证据表明,由于海底热液活动,埋藏在撞击坑下方数公里处的小行星的锇在墨西哥湾不断释放 。
换句话说 , 随着热水在海底下方向上移动,小行星的痕迹也在向上移动 。随着时间的推移,热液冷却,小行星痕迹离开水并沉淀成沉积物 。研究人员分析了岩芯样本中带到地表的沉积物,并利用它来确定热液系统的范围以及锇的富集持续了多长时间 。
研究人员还发现,随着热液系统停止从小行星释放锇,生活在陨石坑遗址的海洋生物类型发生了变化 。他们发现,当热液系统释放这种锇时,生活在环境中的浮游生物类型与高营养环境有关 。当锇恢复到撞击前的水平时,浮游生物与低营养环境有关 。
这一发现表明,生态系统不再由释放到上覆海洋的热液系统的营养物质维持 。然而,在海底之下,热液系统继续存在了数百万年;它只是被数百万年的沉积作用埋得越来越深 。
“这项研究表明,撞击坑事件虽然主要是破坏性的,但在某些情况下也会导致严重的热液活动,”合著者、比利时布鲁塞尔自由大学的研究教授史蒂文·戈德里斯说 。“就希克苏鲁伯而言,这一过程在海洋生态系统的快速恢复中发挥了至关重要的作用 。”
随着恐龙的灭绝 , 希克苏鲁伯撞击因其与大规模灭绝的联系而闻名 。Gulick说,这项研究很重要,因为它表明这种影响也可以成为生命的催化剂 。在UT行星系统宜居性中心,Gulick正在领导一项研究 , 即太阳系其他地方的大撞击是否有助于产生维持其他行星或卫星上生命的条件 。
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