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導致恐龍滅絕的是小行星撞擊還是火山噴發？答案可能是二者的共同作用


導致恐龍滅絕的是小行星撞擊還是火山噴發？答案可能是二者的共同作用


導致恐龍滅絕的是小行星撞擊還是火山噴發？答案可能是二者的共同作用

導致恐龍滅絕的是小行星撞擊還是火山噴發？答案可能是二者的共同作用


印度的這些熔巖流地形可以追溯到白堊紀-第三紀大滅絕事件發生的時間

導致恐龍滅絕的是小行星撞擊還是火山噴發？答案可能是二者的共同作用


研究人員正在印度的德干暗色巖地形中研究火山特征
（）據新浪科技（任天）：新研究顯示 ， 6600萬年前撞擊地球的小行星或彗星或許不是恐龍滅亡的唯一罪魁禍首 。
發表在近期《科學》（Scicence）雜志上的兩篇論文探討了天外來物撞擊（如今在墨西哥尤卡坦半島的?？颂K魯伯隕石坑被認為是此次撞擊造成的）和地球另一端的大規模火山噴發（地點是今天的印度）之間的可能聯系 。參與這兩項獨立研究的科學家表示，目前還不清楚這場撞擊與火山噴發相比，在多大程度上引發了恐龍和其他眾多生命形式的大規模滅絕 。
在其中一篇論文中 ， 科學家揭示了白堊紀末期印度火山噴發的更確切時間，也正是大滅絕事件發生的6600萬年前 。在長達百萬年的噴發過程中，火山噴射了橫跨印度數百公里的熔巖流 。這一過程產生了多層洪流玄武巖 ， 即今天的德干暗色巖（Deccan Traps ， 又稱德干玄武巖） 。該地形位于印度南部的德干高原 ， 是地表上最大的火山地形之一，某些區域的厚度超過2000米 。
論文作者、加州大學伯克利分校的行星科學家保羅·雷內（Paul Renne）在聲明中說：“我可以非常有信心地說，這些火山噴發是在（小行星）撞擊后5萬年，或許是3萬年內發生的 。”
他還補充道，鑒于該研究的誤差范圍，可以認為這些火山噴發與小行星或彗星的撞擊大致同時發生，“這是撞擊事件恢復熔巖流假說的重要證據 ?！?br>火山爆發的時間
這篇論文還揭示了一個意外的發現：他們新測定的年代顯示，德干暗色巖中大約75%的熔巖是在撞擊之后噴涌出來的 。如果進一步的研究能證實這一點 ， 那將是一個意義重大的新發現，因為此前研究顯示，只有20%的熔巖是在小行星或彗星撞擊之后產生的 。
科學家使用名為“氬-氬年代測定”（argon-argon dating）的精準測年方法對白堊紀-第三紀滅絕事件期間形成的巖石進行測量 。在地質記錄中，這些巖石所處的地層被稱為白堊紀-古近紀界線（K-Pg boundary），即介于白堊紀與第三紀之間的界線 。
在新論文中 ， 研究團隊基于他們此前的研究結果，確定了撞擊發生的確切時間 。根據從美國蒙大拿州采集的巖石分析結果，表明撞擊發生在66052000年前，誤差是正負8000年 。
在2015年對印度巖石樣品的研究中，他們還解決了德干暗色巖的測年難題 。研究顯示 ， 至少在一處地點，火山噴發時間是在撞擊事件發生后的5萬年內 。現在，這些科學家又在德干暗色巖其他地點的總共19個巖石樣品中確定了相似的時間 。
如果大部分熔巖都是在撞擊事件之后才噴發出來 ， 那將對生物滅絕的過程產生巨大影響 。標準的敘事應該是這樣的：如果德干暗色巖的大部分熔巖在撞擊事件之前噴發出來，那么隨之產生的氣體就可能導致全球溫度上升大約8攝氏度，這將迫使物種適應更加溫暖的環境 。然后，撞擊事件或火山噴發產生的灰塵會遮擋太陽 ， 導致全球氣候突然變冷 。
新的場景表明，氣候變化甚至可能在火山噴發達到頂峰之前就已發生 。如果是這種情況，則氣體就可能是在很長一段時期內，從地下巖漿室緩慢流出，就像我們今天在意大利埃特納火山和墨西哥波波卡特佩特火山看到的情形一樣 。
“這改變了我們對德干暗色巖在K-Pg滅絕事件中所起作用的看法，”研究第一作者、目前在英國利物浦大學做博士后的考特尼·斯普雷恩（Courtney Sprain）說 ， “有可能德干高原的火山噴發沒有發揮作用——我們認為這種可能性很低——也可能火山在最小規模的噴發中產生了大量導致氣候變化的氣體 ?！彼蛊绽锥鞔饲霸诩又荽髮W伯克利分校攻讀博士學位 。
當然，對于這項研究還有許多懸而未決的問題，特別是火山產生的氣體既可能導致氣候變冷 ， 也能導致氣候變暖 。而且，科學家至今還無法實時測量像德干暗色巖這樣大規模洪流玄武巖噴發的輸出量——最近一次這樣的噴發活動還是在1500萬年前的大西洋西北部 。
第二項新研究也使問題變得復雜 。研究人員計算了德干暗色巖噴發的時間，得出了略有不同的結果 。兩個研究小組分析了不同的礦物質 。此外，一個小組關注的是熔巖流本身，另一個小組則關注熔巖流之間的沉積物 。兩項研究的詳細結果發表在2月21日的《科學》雜志上 。
相關報道：誰是恐龍“終結者”？研究證實德干地盾火山活動觸發物種大滅絕
（）據中國科學報（唐鳳）：誰殺死了恐龍？自從幾十年前科學家在墨西哥灣發現一個巨大的隕石坑以來，答案似乎很簡單：6600萬年前，一顆巨大的小行星撞擊地球，引發了巨大的海嘯 ， 同時塵埃遮住了太陽，導致全球氣溫驟降 。
但這顆小行星并不是當時唯一“造訪”地球的災難 。在今天的印度 ， 當時有數不清的火山裂縫在地下裂開，釋放出大量巖漿 。在100萬年里，這些火山噴發產生的溫室氣體可能會提高全球氣溫，破壞海洋，使生命在小行星撞擊地球之前就已處于危險狀態 。
然而，這個被稱為德干地盾的區域發生火山噴發的時間仍不確定 ?？茖W家就其在地球上60%的動植物物種（包括大多數恐龍）滅絕過程中發揮了多大作用存在爭議 。
近日，在兩個獨立研究中，研究人員使用不同的高精度測年方法 ， 試圖找出是什么導致了生命大量消亡事件 。這兩項研究都承認，德干地盾的火山活動（而非單由小行星的撞擊）在物種大滅絕事件中發揮著作用 ， 但兩項研究在強調火山活動觸發力上存在分歧 。相關論文近日刊登于《科學》 。“這兩項研究是在世界一流的地質年代學實驗室進行的，雖然其使用不同的技術確定德干地盾巖漿活動的記錄日期，但得到了非常相似的結果 。這些研究表明，在引發白堊紀—古近紀滅絕的原因中，既包括小行星沖擊，也包括大型火山噴發 。”未參與這些研究的美國地質調查局的Seth Burgess告訴《中國科學報》，“總的來說 ， 這兩種方法都比先前所用的方法更精確且有其獨特的價值 ?！?br>再見，恐龍先生
地球的生物史存在著5次物種大滅絕事件 。其中最著名的便是發生在白堊紀末期的物種大滅絕，它導致了非鳥類恐龍在地球上長期統治的結束 。
然而，是什么觸發了白堊紀—古近紀物種大滅絕（究竟是一顆小行星的撞擊或是德干地盾火山持續數千年的大規模爆發 ， 或兩者兼有）仍然存在爭議 。更好地了解德干地盾火山爆發時間 ， 尤其是與希克蘇魯伯小行星撞擊進行比較 ， 有助于解決這一爭議 。
理解這一重大的驅動氣候變化的物種滅絕事件的研究也為了解當前人類驅動的氣候變化提供信息 。
“白堊紀—古近紀物種滅絕抓住了公眾的想象力，因為它涉及迷人的巨型動物（恐龍）的滅絕，而且，它迫使人類思考自己的死亡 。”其中一篇論文的通訊作者、美國普林斯頓大學地質年代學家Blair Schoene告訴《中國科學報》，“我們現在正面臨著所謂的‘第六次大滅絕’，因此，了解過去的滅絕事件，對于我們理解當前災難性的氣候變化、生態系統破壞和潛在的大規模滅絕的可能性至關重要 ?！?br>之前的研究曾試圖確定德干地盾火山爆發的時間和影響，特別是與?？颂K魯伯撞擊時間相比照，但大多沒有結果 。英國利物浦大學地質年表學家Courtney Sprain表示 ， 以前的研究無法確定德干地盾內的白堊紀—古近紀界線 。部分原因是技術精度低，而且采樣不完整 ?！昂迷诘刭|年代學和相關技術也在不斷改進，因此我們的工作受益于過去幾十年的經驗 ?！盨prain說 。
目前，已有證據表明，在小行星來訪之前 ， 地球的氣候一直在變化 。在碰撞前約40萬年，地球逐漸變暖約5攝氏度 ， 只是在大滅絕前溫度驟降 。一些人認為德干地盾可能是造成全球變暖的原因 ， 這表明80%的熔巖是在?？颂K魯伯撞擊之前噴發的 。
尋找火山活動時間
但是新研究反駁了舊觀點 。其中Sprain及同事對冷卻熔巖形成的玄武巖進行了取樣 。他們使用氬—氬年代測定法，測定了玄武巖的形成年代，從而直接判斷火山噴發的時間 。
Sprain團隊的測年結果表明，火山噴發在撞擊之前40萬年就開始了，并在撞擊之后開始加速，在小行星撞擊后的60萬年中釋放了德干熔巖中的大多數（75%） 。如果德干地盾引發了全球變暖，那么它們的二氧化碳排放量必須在熔巖流真正形成之前就出現了 。研究人員表示，這減少了巖漿活動作為物種滅絕主要觸發因子的責任 。
第二項研究使用了一種不同的方法確定火山噴發的時間 。Schoene領導的一個研究小組，研究了夾在玄武巖層之間的鋯石晶體 。
鋯石通常是在冷卻的巖漿內形成的礦物，其所含的鈾的放射性同位素會在該礦物結晶后立刻衰變，并緩慢但穩定地以已知的速率轉變成為鉛的同位素 。因此，這兩種同位素目前在某個鋯石內的比例可被用來決定其年代，且年代的不確定性可低至±4萬年 。
于是，研究人員用鈾—鉛測年法，檢測了鋯石個體結晶內的鈾—鉛同位素比 。結果表明，德干地盾發生了4次高容量噴發事件，每一次持續時間約為10萬年，并向環境釋放了巨量的巖漿和改變氣候的溫室氣體 。這些噴發事件開始的時間比?？颂K魯伯撞擊的時間早幾萬年 。而德干噴發時釋放到大氣中的甲烷、二氧化碳和二氧化硫顯著改變了地球的氣候和環境，并在?？颂K魯伯到達很久之前就觸發了大規模的物種滅絕 。
然而鋯石十分罕見 ， Schoene表示 ， 從巖石中篩選出鋯石是一項耗時數年的工作 。
求同存異
Schoene說，盡管這兩項研究存在不同 ， 但在德干火山爆發的總體時間上基本一致 ?！叭绻麑Ρ葍身椦芯康臄祿?，會發現幾乎完全一致 ?！?br>堪薩斯大學勞倫斯分校地球化學家Noah McLean說 ， 這場比賽代表著一場勝利 。幾十年來，許多地質年代學技術計算出來的年代無法一一對應 。但McLean說，改進的技術和校準，“幫助我們走出百萬年的不確定性，得到精密的年表” 。
解開恐龍滅亡之謎不僅僅是一個學術問題 。Sprain說，了解火山噴發向大氣中注入的二氧化碳是如何改變地球的，不僅對揭開恐龍滅絕之謎至關重要 ， 對研究也很重要 。“這是距離我們最近的一次大規模滅絕 。”Sprain說，梳理行星撞擊和德干地盾的作用 ， 可能有助于人們弄清前進方向 。
但Burgess表示，為了確定哪一組的解釋更準確，人們需要更好的年代 。“這兩項研究非常令人興奮，因為它們提示的生物滅絕知識比我們以前所知道的要多，也告訴我們還有很多東西要學 ， 并產生了新的問題 。”他說 。
Burgess告訴《中國科學報》：“新問題是廣泛的，但我認為其中最令人興奮的幾個問題是：如果行星撞擊和火山噴發共同觸發了大規模滅絕 ， 我們能確定哪個觸發對地球系統的特定部分更致命嗎？它們的一致行動是否會讓其變得更加致命？是否是一個對生物圈施加壓力，另一個把生物圈推向臨界點？為了回答這些問題，我們需要更準確的化石滅絕記錄、撞擊者到達記錄以及德干地盾巖漿活動的時間 ?！?br>相關論文信息：
DOI:10.1126/science.aaw0473
DOI:10.1126/science.aau2422
DOI:10.1126/science.aav1446
相關報道：小行星撞擊和大規?；鹕奖l共同導致了恐龍和其他中生代動物的滅絕
（）據新華社洛杉磯3月2日電（譚晶晶）：對于恐龍滅絕的原因，一種流行的理論認為是約6600萬年前一顆小行星撞擊地球 。而美國《科學》雜志近日發布的兩項研究認為，小行星撞擊和大規?；鹕奖l共同導致了恐龍和其他中生代動物的滅絕 。
位于墨西哥尤卡坦半島的?？颂K魯伯隕石坑，是這次小行星撞擊的證據 。研究人員發現，與撞擊差不多的時候 ， 地球上發生了一系列火山爆發事件，今天位于印度南部德干高原的德干暗色巖就是因此形成的 。
兩個科研團隊運用不同方法測算了相關火山爆發的時間 。美國加利福尼亞大學伯克利分校和英國利物浦大學的團隊通過研究一種名為斜長石的礦物質的形成時間來測算，而美國普林斯頓大學的團隊通過研究各次火山爆發之間的沉積物來測算 。
研究發現，德干高原在那個時期有過4次強烈的火山爆發 ， 其中一次發生在小行星撞擊前，這意味著并不是小行星撞擊引發了這次火山爆發 。目前尚不清楚小行星撞擊與火山爆發相比 ， 在多大程度上導致了恐龍和其他生物的大規模滅絕 。
研究人員認為，火山噴出的大量巖漿可能毀滅了附近的生物 ?；鹕奖l將大量含硫氣體、二氧化碳等噴射到大氣中 。含硫氣體使大氣在短期內冷卻，而二氧化碳、甲烷等則使地球長期變暖 。火山爆發引發的這種氣候波動，使地球上的生存環境變得惡劣，是恐龍滅絕的誘因之一 。
參與研究的英國利物浦大學學者考特妮·斯普雷恩認為，了解火山噴發的二氧化碳如何進入大氣層從而改變地球生態，不僅對研究恐龍滅絕原因至關重要，還有助于今天氣候變化等方面的研究 。