作者:阿西莫夫
在過(guò)去的9年里,科學(xué)家們一直對(duì)6 500萬(wàn)年前恐龍滅絕的一個(gè)新觀點(diǎn)爭(zhēng)論不休,這個(gè)問(wèn)題最終也許會(huì)得到解決。
1980年,曾經(jīng)有報(bào)道說(shuō),在一個(gè)6 500萬(wàn)年前形成的沉積物薄層中,發(fā)現(xiàn)了稀有金屬銥,它的含量異常豐富。一些人認(rèn)為,這可能是一個(gè)巨大的小行星或彗星撞擊地球的結(jié)果。這種撞擊也許深入到了地殼內(nèi)部,引起火山噴發(fā),造成大火和潮汐大浪,許多塵埃進(jìn)入了平流層中,結(jié)果造成在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)陽(yáng)光無(wú)法抵達(dá)地球表面。這也許是導(dǎo)致包括所有恐龍?jiān)趦?nèi)的許多地球生物滅絕的原因。
毫無(wú)疑問(wèn),6 500萬(wàn)年前地球上曾經(jīng)有過(guò)一次“大滅絕”,發(fā)生過(guò)一次“大劫難”。然而,并不是所有的科學(xué)家都認(rèn)為這是由巨大撞擊引起的。例如,1987年就有人指出,如果地球突然經(jīng)歷了一個(gè)火山爆發(fā)期,許多火山大致同時(shí)噴發(fā),那么也能造成一個(gè)足以使生物大量滅絕的巨大災(zāi)難。
因此,目前存在兩種對(duì)立的理論,即“撞擊說(shuō)”和“火山說(shuō)”。
這不僅僅是一個(gè)學(xué)術(shù)問(wèn)題,因?yàn)槲覀儗?lái)也許還會(huì)遇到這樣或那樣的大災(zāi)難(萬(wàn)一哪天某個(gè)星體要撞擊地球,我們也許會(huì)知道如何來(lái)避免這種撞擊)。我們需要盡可能多地了解這種事件所產(chǎn)生的影響,希望將來(lái)一旦面臨這種事件,我們可以采取某種應(yīng)急措施。
為此,科學(xué)家們一直都在努力尋找證據(jù)來(lái)驗(yàn)證這兩種理論。
1961年,一位名叫S.M.斯季紹夫的蘇聯(lián)科學(xué)家發(fā)現(xiàn),如果二氧化硅(即非常純的沙子)處于超高壓的狀態(tài),那么它的原子相距很近,從而變得極為致密。一立方英寸被壓扁的沙子比一立方英寸普通的沙子要重得多。這種被壓扁的沙子因此被稱為“斯石英”。
斯石英并不十分穩(wěn)定,原子之間靠得太近以至于它們又出現(xiàn)相互排斥的趨勢(shì),最后又變?yōu)槠胀ㄉ匙。然而,由于原子之間結(jié)合得極為致密,所以這種反彈變化進(jìn)行得非常緩慢,從而使斯石英可保持?jǐn)?shù)百萬(wàn)年。
金剛石的形成與此相同。金剛石中的碳原子被擠壓得異常緊密,它們同樣存在一個(gè)向外擴(kuò)散并且恢復(fù)為普通碳的趨勢(shì)。在通常條件下,這也需要數(shù)百萬(wàn)年。
如果你把溫度升得足夠高,就可使這種變化加快。增溫可以增加原子的能量,使它們之間能夠相互分離,返回到原始狀態(tài)。因此,如果在850°C的溫度下把斯石英加熱30分鐘,它將變?yōu)槠胀ㄉ匙。(你也可以在真空中?duì)金剛石加熱,從而把它恢復(fù)到原始碳的狀態(tài),但誰(shuí)愿意這樣做呢?)
斯石英可以在實(shí)驗(yàn)室里制造,但它們?cè)谧匀唤缰写嬖趩?回答是肯定的。然而它們只出現(xiàn)在沙子被強(qiáng)烈擠壓的地方。
在一些地方已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了斯石英,而且有證據(jù)顯示,這些地區(qū)曾經(jīng)受到巨大隕石的撞擊。撞擊所產(chǎn)生的巨大壓力形成了斯石英。另外,在進(jìn)行過(guò)原子彈爆炸實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)地也發(fā)現(xiàn)了斯石英,它是由膨脹火球的巨大壓力形成的。
似乎可以肯定地說(shuō),斯石英也應(yīng)該出現(xiàn)在壓力極高的地殼深處。在這種情況下,它可通過(guò)火山噴發(fā)被攜帶到地表。然而,噴發(fā)溫度極高,巖石會(huì)被熔化,所以任何由火山攜帶而來(lái)的斯石英都被轉(zhuǎn)化為普通的二氧化硅。事實(shí)上,在火山活動(dòng)地區(qū)至今沒(méi)有發(fā)現(xiàn)過(guò)斯石英。
那么,你可能會(huì)說(shuō)在斯石英出現(xiàn)的地方肯定發(fā)生過(guò)撞擊,而且肯定沒(méi)有發(fā)生過(guò)火山活動(dòng)。
亞利桑那大學(xué)的麥克霍恩和幾位合作者研究了新墨西哥州拉頓地區(qū)的巖層。巖層的年齡為6 500萬(wàn)年,因此可以追溯到恐龍滅絕的年代。
他們?cè)?989年3月1日宣布,利用測(cè)試固體物質(zhì)中的原子排列的現(xiàn)代技術(shù),即核磁共振和X光衍射,他們確實(shí)檢測(cè)到了在斯石英中存在的一種原子排列。
這種情況顯示,在6 500萬(wàn)年以前曾有一次巨大的撞擊并形成了數(shù)噸重的斯石英。這些斯石英在沉降之前曾被濺到了平流層中。那么,造成恐龍滅絕的原因不是火山活動(dòng),而應(yīng)該是撞擊。
人民教育出版社
2017年12月第1版