模拟显示,这颗小行星与地球的夹角约为60度,最大限度地增加了进入高层大气中改变气候的气体的数量。
这样的一次撞击可能释放出数十亿吨的硫,阻挡了太阳,引发了核冬天,6600万年前,核冬天杀死了恐龙和地球上75%的生命。
新模型结合了3D数值模拟和撞击现场的地球物理数据,是第一个完全3D模拟再现整个事件的模型——从最初的撞击到最后的陨石坑(现在称为希克苏鲁伯陨石坑)形成的时刻。
首席研究员、帝国理工学院地球科学与工程系的加雷斯·柯林斯教授说:“对恐龙来说,最糟糕的情况恰恰发生了。小行星撞击地球向大气中释放了大量改变气候的气体,引发了一系列事件,
杏耀主管 ,导致了恐龙的灭绝。更糟糕的是,它击中了最致命的角度之一。
“我们的模拟提供了令人信服的证据,这颗小行星以一个陡峭的角度撞击地球,大约在地平线以上60度,并从东北方向接近目标。”我们知道,这是对撞击造成的致命性的最坏情况之一,因为它将更危险的碎片送入高层大气,并将其散布到各处——正是这种情况导致了核冬天的到来。”
在今天的墨西哥,奇克苏鲁伯陨石坑周围的地球上层含有大量的水以及多孔的碳酸盐和蒸发岩。当这些岩石被撞击加热和扰动时,它们就会分解,向大气中释放大量的二氧化碳、硫磺和水蒸气。
硫的危害性尤其大,因为它会迅速形成气溶胶——一种阻挡阳光的微小颗粒,会阻止植物的光合作用,杏耀网站并迅速使气候变冷。这最终导致了导致地球上75%的生命死亡的大灭绝事件。
帝国理工学院(Imperial)、弗莱堡大学(University of Freiburg)和德克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)的研究团队利用地球物理数据,研究了陨石坑的形状和地下结构,并将其输入模拟程序,以帮助判断撞击的角度和方向。最近在200公里宽的陨石坑中钻探的结果也为他们的分析提供了依据,这些岩石中含有撞击产生的极端力的证据。
最佳性能
关键诊断的角度和方向影响火山口的中心之间的关系,峰值环的中心——由严重破碎岩石的一圈群山在火山口边缘和中心的密度上升地幔岩石,火山口下方约30公里。
在希克苏鲁伯,这些中心以西南-东北方向排列,陨石坑中心位于峰顶环和山口隆起中心之间。该团队的3D希克苏鲁伯陨石坑模拟在60度角几乎完全重现了这些观察结果。
这些模拟以前所未有的细节重现了陨石坑的形成,为我们了解地球上最大的陨石坑是如何形成提供了更多的线索。此前对希克苏鲁伯陨石坑撞击的全三维模拟只覆盖了撞击的早期阶段,包括在地壳中形成一个深碗状的洞,即所谓的“瞬时陨石坑”,以及将岩石、水和沉积物排入大气。
这些模拟是第一次在陨石坑形成的中间点之后继续进行,并重现了陨石坑形成的最后阶段,在这一阶段,瞬时陨石坑坍塌形成最终的结构(见视频)。这使得研究人员首次比较了三维希克苏鲁伯陨石坑模拟和地球物理数据显示的陨石坑的现代结构。
研究报告的撰写者之一、弗莱堡大学的奥里奥尔·雷伊博士说:“尽管陨石坑被埋在将近一公里深的沉积岩下面,但值得注意的是,地球物理数据揭示了大量关于陨石坑结构的信息,足以描述撞击的方向和角度。”
研究人员说,虽然这项研究让我们对恐龙灭绝的影响有了重要的了解,杏耀平台但它也帮助我们了解其他行星上的大陨石坑是如何形成的。
论文的合著者、帝国理工学院地球科学与工程系的托马斯·戴维森博士说:“像希克苏鲁伯这样的大陨石坑是在几分钟内形成的,陨石坑下面有壮观的岩石反弹。”我们的发现可以帮助我们了解如何利用这种反弹来诊断小行星撞击的细节。”