文圖/天文在線       發(fā)布時間: 2022-04-10 09:55

（一顆小行星或者體積巨大的隕石沖撞地球后）隨著陽光變得暗淡，植物和動物都逐漸死亡了。

隨著造成恐龍滅絕的小行星撞擊了地球之后，地球上的部分地區(qū)將會陷入黑暗。導致了非鳥類恐龍的滅絕的小行星撞擊地球之后的幾年稱得上是字面意義上的“黑暗時期”。新的研究表明，肆虐的野火帶來的煙塵充斥著天空、遮擋了太陽，這直接導致了隨后的滅絕浪潮。

小行星撞擊之后，大約6600萬年前，這場大災(zāi)難瞬間滅絕了許多形式的生命。而且撞擊同時也引起了環(huán)境的改變，隨著時間的推移導致了大規(guī)模的滅絕。其中一個導致滅絕的觸發(fā)因素可能是噴入大氣層并擴散到地球各個地方的充滿了灰塵和顆粒的濃密的云，這些云導致地球的部分地球籠罩在黑暗中，并持續(xù)了兩年之久。

在那段“黑暗時期”，植物的光合作用可能會無法進行，而這直接導致了生態(tài)環(huán)境的崩潰。根據(jù)在新奧爾良舉行的美國地球物理學會（AGU）年會上發(fā)表的研究報告，即使在陽光恢復后，這種下降可能還持續(xù)了幾十年。

白堊紀（1.45億年至6600萬年前）在一聲巨響中結(jié)束，一顆小行星以大約27000英里/小時（43000公里/小時）的速度撞向地球。它的直徑為7.5英里（12公里），并留下了一個被稱為Chicxulub火山口的疤痕，它位于尤卡坦半島附近的墨西哥灣水下，直徑至少有90英里（150公里）。這次撞擊最終扼殺了地球上至少75%的生命，包括所有非鳥類的恐龍（產(chǎn)生現(xiàn)代鳥類的血統(tǒng)是恐龍家族樹上唯一經(jīng)歷過滅絕的分支）。

據(jù)《生活科學》之前的報道，撞擊產(chǎn)生的粉碎的巖石和硫酸云會使天空變暗，使全球氣溫下降，產(chǎn)生酸雨并引發(fā)野火。加州科學院無脊椎動物學和地質(zhì)學系地質(zhì)學館館長彼得-羅普納林（Peter Roopnarine），同時也是AGU會議的發(fā)言人，說，科學家們在20世紀80年代首次提出了災(zāi)變后的 "核冬天情景"來形容這一情況；這一假設(shè)表明，黑暗是導致白堊紀撞擊后的大規(guī)模滅絕的其中一個因素。

然而，Roopnarine在一封電子郵件中告訴《生活科學》，大約在過去的十年左右，研究人員才開發(fā)出這種展示黑暗可能會對生命產(chǎn)生影響的模型。

Roopnarine說：“現(xiàn)在普遍的想法是，全球性的野火是細小煙塵的主要來源，這些煙塵漂浮在較高的大氣層中。在火災(zāi)最初發(fā)生的幾天到幾周內(nèi)，煙塵的濃度足夠高，足以遮擋陽光以致于光合作用無法正常進行?！?科學家們認為，在很久以前，一顆巨大的小行星在火星合木星之間的主要小行星帶解體，最終來到了地球，導致了恐龍的滅絕。

在AGU會議上發(fā)表的研究中，科學家們通過重建小行星撞擊地球時可能存在的生態(tài)群落，模擬了長期黑暗所帶來的影響。他們使用了300個存在的物種，已知于地獄溪地層——這是一片化石豐富的頁巖和砂巖，可以追溯到白堊紀后期，延伸到蒙大拿州、北達科他州、南達科他州和懷俄明州的一部分。

Roopnarine說：“我們專注于該地區(qū)，是因為這一地區(qū)的化石記錄很容易取樣，在生態(tài)學上也有很好的理解，所以我們可以重建古生物群落。

然后，他們將這些種群持續(xù)暴露在100天到700天的黑暗中，來觀察多長時間的暴露會產(chǎn)生化石記錄中的關(guān)于脊椎動物的滅絕率——大約73%。Roopnarine在郵件中還提到，撞擊后黑暗的出現(xiàn)將是很迅速地。

研究人員發(fā)現(xiàn)，生態(tài)系統(tǒng)可以在持續(xù)長達150天的黑暗期后恢復。但是200天將是一個臨界點。研究人員報告說“同一社區(qū)在經(jīng)歷了200天之后的黑暗后，一些物種滅絕了，主導的模式發(fā)生了變化”。在黑暗持續(xù)時間最長的模擬中，滅絕的情況急劇增加。根據(jù)模型，在650至700天的黑暗間隔期間，滅絕水平達到65%至81%，這表明地獄溪社區(qū)經(jīng)歷了大約兩年的黑暗期。

Roopnarine補充說道："由于大氣流動和溫度變化，全球各地的環(huán)境條件各不相同。我們估計黑暗可能在地獄溪地區(qū)持續(xù)了兩年，但這只是初步的發(fā)現(xiàn)。"

一旦一個生態(tài)系統(tǒng)達到了這個臨界值，他最終會隨著物種新的分布而反彈。然而，研究人員發(fā)現(xiàn)，這個過程需要幾十年的時間?？茖W家們在會議上的報告中說，對于持續(xù)了700天或更長時間黑暗的社區(qū)來說，在黑暗解除之后，生態(tài)系統(tǒng)在大約40年后才開始反彈。

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