希克蘇魯伯隕石坑（Chicxulub Crater），位于墨西哥尤卡坦半島發(fā)現(xiàn)的隕石坑撞擊遺跡，曾經(jīng)是地球最大的隕石坑（發(fā)現(xiàn)最大的隕石坑是在數(shù)百萬(wàn)年厚重的冰床下面發(fā)現(xiàn)的有史以來(lái)最大的隕石坑：威爾克斯地隕石坑，這個(gè)寬為483公里的隕石坑有2.5億年的歷史了）。

?？颂K魯伯隕石坑體地表不可見(jiàn)。距推測(cè)，隕石坑整體略呈橢圓形，平均直徑約有180公里；造成坑洞的隕石，直徑推測(cè)約有10公里，撞擊后完全蒸發(fā)，釋出高達(dá)5.0×10^23焦耳的能量，相當(dāng)于九十多萬(wàn)億噸TNT炸藥，足以引發(fā)大海嘯、地震和火山爆發(fā)，并使大量灰塵進(jìn)入大氣層，完全遮蓋陽(yáng)光、改變?nèi)驓夂?，造成核子冬天?/p>

地點(diǎn)簡(jiǎn)介

?？颂K魯伯隕石坑的形成，據(jù)推測(cè)是在6500萬(wàn)年前，與白堊紀(jì)-第三紀(jì)滅絕事件的年代相吻合。物理學(xué)家Luis Alvarezl與其子－地質(zhì)學(xué)家Luis W.Avarez認(rèn)為此次滅絕事件的禍?zhǔn)准礊樘祗w撞擊，證據(jù)就是全球年代與之對(duì)應(yīng)的地層中皆有薄黏土層，以及于1970年代時(shí)，確認(rèn)該黏土層的銥含量高達(dá)重量的6ppb－地球整體地層的銥金屬含量?jī)H0.4ppb，但隕石可含有470ppb。隕石撞擊造成的灰塵云在全球沉積，便形成銥含量極高的黏土地層。

發(fā)現(xiàn)歷史

1951年

早在1951年，墨西哥石油公司在當(dāng)?shù)亻_(kāi)鑿了數(shù)個(gè)研究用鉆井，其中一個(gè)井在鉆探到1.3公里的深度時(shí)遇到了厚的安山巖層。安山巖會(huì)因極度的高溫高壓而形成，隕石撞擊可能會(huì)使得安山巖生成，但鉆探當(dāng)時(shí)這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)被認(rèn)為是火山錐的構(gòu)造；盡管當(dāng)?shù)夭](méi)有其他火山存在的跡象。

Hildebrand與Penfield接觸后，另外研究了墨西哥石油公司1951年時(shí)于另外兩處鉆井取得的樣本，這些地質(zhì)樣本都暗示著隕石撞擊；同時(shí)其他地質(zhì)學(xué)者在海地進(jìn)行的地層研究結(jié)果，也與撞擊事件相吻合。

1981年

墨西哥石油公司無(wú)法讓Penfield公開(kāi)明確的資訊，盡管如此Penfield以及他的上司Antonio Camargo還是于1981年的地質(zhì)學(xué)年會(huì)發(fā)表了他們的研究成果。諷刺的是，由于大多數(shù)的與會(huì)者都另外參加了一場(chǎng)關(guān)于地球撞擊事件的專題討論會(huì)，使得當(dāng)年的地質(zhì)年會(huì)出席率不高，他們的成果也沒(méi)有受到重大的矚目。

1990年代

1990年代早期，一位亞利桑那大學(xué)的研究生Alan R.Hildebrand到海地進(jìn)行K-T沉積物的研究。K-T沉積物混雜了許多粗糙的石塊碎片，可能是由撞擊事件所引發(fā)的海嘯沖刷而來(lái)；雖然很多地方都能找到這樣的堆積物，但加勒比海地區(qū)似乎是這些沉積物的中心點(diǎn)。

Hildebrand在該處的沉積物中找到了高銥金屬含量的棕綠色黏土、石英微粒，以及類似曜巖的玻璃風(fēng)化物質(zhì)。Hildebrand與他的指導(dǎo)教授William V.Boynton在科學(xué)期刊上發(fā)表了研究成果，并推測(cè)造成這些沉積物的一定是隕石撞擊事件；而撞擊的地點(diǎn)應(yīng)該在當(dāng)?shù)?000公里以內(nèi)。；但是在加勒比海海域并沒(méi)有已知的大型撞擊坑。Hildebrand和Boynton向國(guó)際地質(zhì)學(xué)會(huì)報(bào)告了他們的發(fā)現(xiàn)，引起了廣大的注意。證據(jù)顯示，撞擊坑的位置應(yīng)該在哥倫比亞北部，或古巴的西邊。

接著一位休斯頓紀(jì)事報(bào)（Houston Chronicle）的記者Carlos Byars告訴Hildebrand，一名叫做Glen Penfield的地球物理學(xué)家于1987年在猶加敦半島北部的地底，發(fā)現(xiàn)了可能是隕石坑的痕跡。當(dāng)年P(guān)enfield在墨西哥石油公司（PEMEX，Petróleos Mexicanos）擔(dān)任空中磁場(chǎng)探測(cè)的工作。當(dāng)他檢視在猶加敦半島北部海域的探測(cè)資料時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)與當(dāng)?shù)匾阎刭|(zhì)狀況不吻合的巨大弧形構(gòu)造，該構(gòu)造的末端向南部，即海與半島的交界處。隨后他調(diào)閱于1960年制作的當(dāng)?shù)刂亓Ψ植假Y料，在半島北端發(fā)現(xiàn)另一個(gè)弧狀構(gòu)造，其端點(diǎn)指向北方，這兩個(gè)弧剛好組成一個(gè)完整的圈，以當(dāng)?shù)卮迓銫hicxulub為中心，寬度約180公里。

1996年

1996年一組加州地區(qū)的研究團(tuán)隊(duì)使用衛(wèi)星影像展開(kāi)研究。他們發(fā)現(xiàn)以Chicxulub為中心，在Penfield發(fā)現(xiàn)的環(huán)形上分布著陷洞構(gòu)造，這些下陷的洞或天然井被認(rèn)為是撞擊坑邊緣的滑動(dòng)與崩塌所造成的。此后更多的研究，都指出希克蘇魯伯隕石坑確實(shí)存在；還有一些研究宣稱該撞擊構(gòu)造另有一個(gè)大坑，直徑300公里；多數(shù)人研究的坑體只是小的內(nèi)坑。

撞擊事件

相關(guān)數(shù)據(jù)

造成隕石坑的撞擊物體，直徑推測(cè)至少有10公里寬，撞擊后完全蒸發(fā)，釋出高達(dá)4.0×10^23焦耳的能量，相當(dāng)于100萬(wàn)億噸黃色炸藥（95.465萬(wàn)億噸TNT當(dāng)量）。人類歷史中最強(qiáng)的人造爆裂物是沙皇氫彈，爆炸威力只有5,000萬(wàn)噸黃色炸藥；而希克蘇魯伯撞擊事件的能量是沙皇氫彈的200萬(wàn)倍?？茖W(xué)家估計(jì)科羅拉多州的拉加里塔火山是地質(zhì)歷史中規(guī)模最大的火山爆發(fā)，威力為1.0×10^22焦耳（2.39萬(wàn)億噸TNT），遠(yuǎn)小于?？颂K魯伯撞擊事件，1.33億年前地球史上火山最大規(guī)模爆炸案件能量也不過(guò)有23000億噸TNT，希克蘇魯伯隕石是更強(qiáng)大的44倍。

研究人員通過(guò)找到撞擊坑內(nèi)的隕石塵埃這一關(guān)鍵證據(jù)，明確地將恐龍的滅絕與6600萬(wàn)年前撞向地球的行星聯(lián)系起來(lái)。這項(xiàng)研究是2016年國(guó)際大洋發(fā)現(xiàn)計(jì)劃的最新成果，該計(jì)劃由美國(guó)得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校聯(lián)合牽頭。

引發(fā)效應(yīng)

?？颂K魯伯撞擊事件會(huì)引發(fā)大規(guī)模海嘯，并使大量高熱灰塵進(jìn)入大氣層，而撞擊地點(diǎn)會(huì)在數(shù)秒內(nèi)被撞擊后再度落下的噴出物覆蓋。撞擊體的碎片與撞擊產(chǎn)生的噴出物噴射出大氣層后，來(lái)不及冷卻就會(huì)落回地球，便會(huì)造成全球性的火風(fēng)暴，引發(fā)森林火災(zāi)。而極大的撞擊波傳入地下，會(huì)在全球各地引發(fā)地震與火山爆發(fā)。撞擊事件和火山爆發(fā)會(huì)造成大量的灰塵進(jìn)入大氣層，長(zhǎng)時(shí)期遮蔽陽(yáng)光，妨礙植物進(jìn)行光合作用，而在食物鏈上層的草食性動(dòng)物、肉食性動(dòng)物也跟著滅亡，造成生態(tài)系統(tǒng)的瓦解。撞擊事件也可能造成大量的二氧化碳進(jìn)入大氣層中，形成明顯的溫室效應(yīng)。

在2008年2月，德州大學(xué)的Sean Gulick等人利用地震學(xué)資料，提出該隕石撞擊到的水域，比往常所認(rèn)定的更深。他們提出這將造成更多的硫酸氣溶膠，嚴(yán)重影響氣候，造成更多酸雨。

地質(zhì)學(xué)與形態(tài)學(xué)

在1991年，希爾德布蘭與Penfield等人研究希克蘇魯伯隕石坑的地質(zhì)特征與構(gòu)成。?？颂K魯伯隕石坑覆蓋在地底下方1,000米處，上方覆蓋著泥灰與石灰?guī)r，這些地層最早自古新世形成。?？颂K魯伯隕石坑的下方則是厚達(dá)500米的安山巖與角礫巖，在撞擊地點(diǎn)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)這些火成巖；還發(fā)現(xiàn)常在撞擊地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)的大量長(zhǎng)石與輝石，以及撞擊石英。K-T界線位在地底下600米到1,100米之間；而隕石坑外5公里處的K-T界線，位在地底下約500米處。隕石坑周圍的天然井，顯示該隕石坑撞擊后形成海盆，存在于第三紀(jì)時(shí)期。這個(gè)地下水層會(huì)溶解石灰?guī)r層，形成洞穴與天然井。研究人也在海地發(fā)現(xiàn)似玻璃隕石證據(jù)。

隕石坑起源

在2007年9月，《自然》的一篇研究提出希克蘇魯伯隕石坑的起源。美國(guó)科羅拉多州美國(guó)西南研究院的研究人員威廉·波特克（William Bottke）與捷克籍科學(xué)家David Vokrouhlicky、David Nesvorny，利用電腦計(jì)算出?？颂K魯伯撞擊事件的可能肇事者。根據(jù)他們的模擬計(jì)算結(jié)果，該隕石坑有90%的可能性是由一個(gè)名為巴普提斯蒂娜（298 Baptistina）的小行星所造成的，該小行星直徑接近160公里，至今仍運(yùn)行于火星與木星之間；根據(jù)推論，在1億6,000萬(wàn)年前，巴普提斯蒂娜小行星被一顆直徑約55公里的未命名小行星撞擊后粉碎，主要的碎片形成巴普提斯蒂娜族小行星帶，而某些碎片則闖入地球的公轉(zhuǎn)軌道，其中一顆直徑10公里的碎片，在6,500萬(wàn)年前撞擊了墨西哥尤卡坦半島，形成?？颂K魯伯隕石坑。?？颂K魯伯隕石坑的地質(zhì)證據(jù)顯示高含量的碳，顯示是由碳質(zhì)球粒隕石撞擊而成，巴普提斯蒂娜族小行星帶就屬于碳質(zhì)球粒隕石。

滅絕事件

加州大學(xué)柏克萊分校的物理學(xué)家路易斯·沃爾特·阿爾瓦雷茨、與地質(zhì)學(xué)家沃爾特·阿爾瓦雷茨等人提出恐龍等動(dòng)物與植物是因撞擊事件而滅亡。根據(jù)他們的推測(cè)，該次滅絕事件與希克蘇魯伯撞擊事件的發(fā)生時(shí)期相近，可能是因這個(gè)撞擊事件導(dǎo)致而成。他們的理論被科學(xué)家廣泛地接受。但某些科學(xué)家提出異議，例如古動(dòng)物學(xué)家羅伯特·巴克（Robert Bakker），提出這個(gè)規(guī)模的滅絕事件應(yīng)該也會(huì)使青蛙滅亡，但它們存活下來(lái)了。普林斯頓大學(xué)的Gerta Keller根據(jù)?？颂K魯伯的巖芯樣本，提出希克蘇魯伯撞擊事件發(fā)生于滅絕事件之前30萬(wàn)年，因此不是滅絕事件的主因。

除了隕石坑以外，撞擊事件的證據(jù)還有全球各地的K-T界線的薄黏土層。在70年代晚期，阿爾瓦雷茨等人提出該黏土層有高含量的銥。銥含量高達(dá)6ppb，而地殼的銥含量?jī)H0.4ppb而隕石的銥含量達(dá)470ppb。隕石撞擊造成的灰塵云在全球沉降后，便形成銥含量極高的黏土地層。

多重撞擊

20世紀(jì)90年代以來(lái)，在北緯20度至70度之間的地區(qū)內(nèi)，發(fā)現(xiàn)了更多與希克蘇魯伯隕石坑同年代的撞擊坑；如英國(guó)外海的銀坑隕石坑、烏克蘭的波泰士隕石坑，雖然坑體規(guī)模較小，但也有可能是由直徑數(shù)十米的物體撞擊所造成。這些發(fā)現(xiàn)促成了此一假設(shè)：?？颂K魯伯隕石坑時(shí)期的K-T滅絕事件，可能系由一連串隕石撞擊而造成。同一時(shí)期的疑似撞擊事件還有在印度洋發(fā)現(xiàn)的濕婆隕石坑；但此坑狀構(gòu)造的成因還有許多爭(zhēng)論。

1994年，蘇梅克-列維9號(hào)彗星撞擊木星的事件，證明彗星受行星潮汐力影響，在撞擊前會(huì)分裂成數(shù)塊，而這些碎塊會(huì)接連撞上行星，導(dǎo)致一連串的撞擊。蘇梅克-列維9號(hào)彗星遭木星的潮汐力扯碎，同樣的事在6500萬(wàn)年前，可能也曾發(fā)生在地球附近。

但在2006年晚期，明尼蘇達(dá)-哥倫比亞大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家Ken MacLeod所完成的分析卻支持單一撞擊理論；他研究了距離?？颂K魯伯隕石坑4500公里的海底土壤與沉積物組成，而分析的結(jié)果顯示地層中僅有一層撞擊沉積物；在遠(yuǎn)達(dá)4500公里的距離仍未發(fā)現(xiàn)其他撞擊造成的沉積物，表示同時(shí)期應(yīng)該只有發(fā)生過(guò)一次撞擊事件。

然而支持多重撞擊理論的Gerta Keller并不以為然；路透社曾報(bào)道其看法：“可惜的是，這種主張過(guò)于夸大，也經(jīng)不起詳細(xì)的檢驗(yàn)”。