为什么一颗10千米的小行星就能灭绝地球生物?
6500万年前,还是地球上恐龙的繁盛时期,到处都有茂盛的植物和跑动的爬行动物,它们在地球表面的生态乐园中自食其力的生活着,这样的状态可能已经进行了一亿年,谁也没有想到,有一颗直径为十公里的不速之客正在奔向地球的途中,即将投入地球的怀抱,它的到来将摧毁地球上绝大多数的生物,给它们鸣响末日的钟声。
地球的直径长达12600公里,球面周长达4万公里,表面积为5.1亿平方公里,为什么一个直径仅为10公里的小行星就能摧毁地球的生态环境呢!有人说直径十公里的小行星具有巨大的质量,个头这么大的小行星加上每秒钟十公里以上的速度,将具有巨大的动能,撞击到地球表面当然会是惊天动地,那么它对地球的撞击力有多大呢?其实并不足以毁灭地球上的大多数生物?因为地球表面积太大了!直径十公里的小行星,对地球撞击后的直接影响范围并不是很大,按其直径的十倍计算,撞击范围不过只有直径一百公里,面积为一万平方公里,把撞击后的冲击波扩张一百倍,直径也不过才一千公里,面积为一百万平方公里,只相当于一个中型国家的面积,然而地球的表面积为5.1亿平方公里,所以撞击的影响范围只有地球表面积的零头的1/10,所以虽然直径十公里的小行星撞击地球会释放巨大的能量,但是这样的能量释放到地球表面是不足以摧毁地球上绝大多数生物的。
那么为什么6500万年前的直径十公里的小行星却毁灭了恐龙家族,造成了全球性的生物灭绝呢?其实恐龙的灭绝并不是毁灭于小行星直接撞击能量的释放,而是毁灭于撞击后地球气候的改变,因为小行星在大气层中摩擦,以及撞击到地球表面时,会产生巨量的烟尘,并且引发大范围的火灾,冲击波使得这些烟尘烟雾弥漫到高空,随着大气环流弥漫地球,而且小行星对地球表面的撞击也使地壳受到冲击,溅起了大量的尘埃、泥土、碎石等,有些甚至会飞溅到大气层之外,而地球表面地壳薄弱的地方有很多火山被激发,也向大气层中释放了大量的烟尘,这些大量的烟尘很快就扩散到全球上空,遮挡了照射到地球表面的阳光,使地表的温度迅速下降,包括赤道地区在内的地方都进入了长期的冬天,这个冬天可能长达数年甚至数十年,不能经受严冬气候的恐龙绝大部分都冻死了,对陆地和海洋植物和藻类来说也一样,由于寒冷和无法接受阳光进行光合作用,所以大多数的植物也枯萎了,这也使得大多数的植食动物缺乏食物来源而饿死,没有植食动物,肉食动物也只能饿死了,所以最终导致了地球上生物物种的大灭绝。
所以,直径十千米的小行星灭绝地球生物,靠的并不是单纯的撞击力,而是撞击之后给地球环境造成的大麻烦。
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实际上,6500万年前一颗10千米的小行星撞击地球,使统治地球长达1.69亿年的恐龙,以及天上飞的翼龙、水里游的鱼龙类、蛇颈龙类和沧龙类灭绝,但却带来了哺乳动物和鸟类的蓬勃发展,所以说,这颗10千米的小行星并没有灭绝地球所有生物,只是灭绝了绝大多数爬行动物,以及反鸟类脊椎动物。
哪为什么一颗10千米的小行星就能灭绝恐龙、翼龙类、鱼龙类、蛇颈龙类、沧龙类,以及反鸟类的脊椎动物呢?
这要从故事的开头说起。
6500万年前,一颗直径约10千米的小行星,以每秒18.88千米的速度向地球砸来,开始燃烧,形成一个致命的大火球,温度高达1万多摄氏度,它飞越太平洋,在北美洲墨西哥湾尤卡坦半岛撞击地球,形成一个巨大的陨石坑——希克苏鲁伯陨石坑。
我们可以用“蝴蝶效应”来解释这次生物大灭绝事件。
美国气象学家爱德华·罗伦兹(Edward N.Lorenz)对蝴蝶效应这样阐述道:“在南美洲亚马逊河流域热带雨林中,一只蝴蝶偶尔扇动几下翅膀,在2周以后,可以引起美国得克萨斯州的一场龙卷风。”
“蝴蝶效应”只是混沌学的一个比喻,也是蝴蝶效应的真实反应。就是说,一个不起眼的小动作却能引起一连串的巨大反应。
这颗10千米的小行星撞击地球,其撞击产生的威力,相当于几十亿颗广岛原子弹,可见其破坏性有多么巨大。更何况它引起的一连串的后续反应,该是多么的不可思议,使人难以想象。 小行星的撞击引起山崩地裂、山呼海啸,火山肆孽,岩浆喷溢,滚烫的火山尘埃喷向数千米的高空,除直接使大量的动植物被烧死或烫死外,还产生了间接的破坏力巨大的环境和气候破坏作用。火山灰悬浮在空中,遮天蔽日,时间长达数十年,温度下降,藻类死亡,植食性恐龙赖以生存的松柏类、苏铁、科达类等植被森林毁灭,恐龙赖以生存的食物匮乏,生态食物链断裂,大型的生物死亡,约有80%生物灭绝,这次生物大灭绝事件,恐龙、翼龙类、鱼龙类、蛇颈龙类、沧龙类,以及原始的古鸟类等是最大的受害者,此后,它们突然销声匿迹,在地球上无影无踪,至今只留下了数量不多的化石,但恐龙、翼龙的形象却深受孩子们的喜欢,它们成了影视作品的主角,出现在电影、纪录片中,古生物学家也热衷于研究恐龙。
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因为撞击速度和角度问题,发生瞬间能量爆发,产生巨量烟尘和火灾,地壳受到冲击,多出火山可能响应喷发,另外,烟尘受到引力作用,会在大气层内呈球行范围扩散,遮盖阳光,使地表和海洋植物藻类等无法接受阳光而枯萎,生物链发生突然锻炼,引发连锁反应,二氧化碳升高,气温上升,气候变恶劣,最终导致地表生物不同程度灭绝