显示纳迪尔陨石坑位置以及地震和井数据集的地图。来源:uux.cn通信地球与环境(2024)。DOI:10.1038/43247-024-01700-4
Uisdean Nicholson 博士在一艘钻井船上向科学家介绍他的发现。来源:uux.cn赫瑞瓦特大学
(神秘的地球uux.cn)据赫瑞瓦特大学:赫瑞瓦特大学的研究人员今天发表了埋藏在大西洋海底深处的小行星撞击坑的新图像。
这些图像证实,位于大西洋海底300米处的9公里长的纳迪尔陨石坑是由大约6600万年前白垩纪末期一颗小行星撞击地球造成的。
这与墨西哥希克苏鲁伯陨石坑200公里宽的恐龙死亡年龄相同。
这些图像帮助研究人员确定了撞击后几分钟内发生的事情:最初碗状火山口的形成,岩石变成流体状状态并向上流动到火山口底部,火山口外数千平方公里的破坏区的形成,以及可能横跨大西洋的800多米高的海啸。
该发现发表在《通信地球与环境》杂志上。
6600万年前的水下印记
赫瑞瓦特大学的Uisdean Nicholson博士在2022年研究西非几内亚海岸外大西洋海底的地震反射数据时发现了纳迪尔陨石坑。
数据显示,一个超过8.5公里宽的凹陷,尼科尔森博士怀疑这可能是一个小行星撞击坑。
他与英国和美国的行星科学家和地质学家合作,对该陨石坑进行了分类:数据表明,该陨石坑来自大约6600万年前一颗数百米宽的小行星撞击地球,但他们无法确定这一点。
现在他们可以了。
从颗粒状超声波到3D图像
高分辨率3D地震数据由全球地球物理公司TGS捕获,并与地质学家Nicholson博士共享。数据证明,是一颗小行星造成了纳迪尔陨石坑。
尼科尔森博士说:“全世界大约有20个确认的海洋陨石坑,但没有一个被捕捉到如此详细的细节。这很精致。
“地表上的陨石坑通常被严重侵蚀,我们只能看到暴露的部分,而其他行星体上的陨石坑通常只显示地表的表现。
“这些数据使我们能够在三维空间中完全成像,并剥离沉积岩层,从各个层面观察火山口。
“理解它的一种方法是考虑怀孕超声波。几代人以前,超声波会显示一个颗粒状的斑点。现在你可以在3D中看到婴儿的特征,非常详细,包括所有的内脏器官。
“我们已经从2D模糊成像变成了纳迪尔陨石坑的惊人高分辨率成像。”
数据显示碰撞后一分钟一分钟的混乱
尼科尔森博士说:“新的图像描绘了这场灾难性事件的画面。
“我们最初认为这颗小行星的宽度约为400米。现在我们认为它的宽度为450-500米,因为3D数据显示陨石坑的尺寸更大。
“我们可以告诉它来自东北方向约20-40度,因为围绕陨石坑中心峰的螺旋推力产生的脊――这些脊是在低角度斜撞击后形成的。
“我们认为它会以每秒20公里或每小时72000公里的速度撞击地球,尽管我们仍需要用一套新的撞击模型来证实这一点。”
利用这些数据,科学家们创建了撞击后几秒钟和几分钟内发生的事情的时间表。
尼科尔森博士说:“撞击和中央隆起形成后,火山口周围的软沉积物向内流向疏散的火山口底部,形成了一个可见的‘边缘’。”
“撞击造成的地震震动似乎使整个高原海底以下的沉积物液化,导致海底下方形成断层。
“随着高原边缘坍塌到海底,这种影响也与大型山体滑坡有关。
“除此之外,我们还看到了海啸波从火山口出发,然后返回火山口的证据,巨大的复活疤痕保留了这场灾难性事件的证据。”
小行星撞击研究的天然实验室
尼科尔森博士指出,人类从未见过如此大小的小行星撞击地球。
“人类最接近看到这样的事情是1908年的通古斯事件,当时一颗50米长的小行星进入地球大气层,在西伯利亚上空爆炸。”
“整个纳迪尔陨石坑的新3D地震数据是一个前所未有的机会,可以测试撞击坑假说,开发海洋环境中陨石坑形成的新模型,并了解此类事件的后果。
“我们已经申请了IODP3,这是一个新的国际钻探计划,可以钻入海底并从陨石坑中回收岩芯。这将为我们提供更多关于撞击过程中经历的冲击压力以及撞击后发生的事件的精确年龄和顺序的信息。”
与月球不同,地球的陨石坑会被侵蚀
美国德克萨斯大学奥斯汀分校的地球物理学家和撞击过程专家、合作者Sean Gulick博士指出:“完整保存的撞击坑的3D地震图像是一个绝佳的研究机会,可以让我们考虑撞击过程和撞击坑如何随撞击物的大小而变化,从而了解地球和其他世界的演变。”
亚利桑那大学的合作者Veronica Bray博士是整个太阳系撞击坑的专家,她评论道:“我们在月球等无空气天体上看到了原始的撞击坑,但没有地下结构信息。
“在地球上,情况正好相反:我们有来自地震学、野外测绘和钻孔岩芯的结构数据,但陨石坑通常在地表被严重侵蚀。
“纳迪尔的新3D地震成像为我们提供了这两个方面。这是一个令人震惊的撞击坑!”
这么大的小行星会很快撞击地球吗?
小行星本努的碎石堆直径约为400米。它被认为是近地轨道上最危险的物体。据美国国家航空航天局的科学家称,到2300年,它的总撞击概率约为1750分之一(或0.057%)。
研究人员还将2182年9月24日确定为潜在影响方面最重要的单一日期,影响概率为2700分之一(约0.037%)。
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