生物大灭绝“祸首”？《科学》最新论文探究巨型陨石来源之谜

北京时间8月16日凌晨，国际顶尖学术期刊《科学》（Science）发表最新论文，揭开疑似生物大灭绝事件“罪魁祸首”希克苏鲁伯陨石的来源和性质。

在最新发表的论文中，研究人员评估了从白垩纪-古近纪界线（K-Pg）采集的样品，确定6600万年前导致大规模灭绝的小行星的起源和组成，揭示了它是来自木星以外的罕见的碳质小行星。

同时，他们的研究成果显示，过去5.41亿年中其他五次小行星撞击事件中的陨石来自太阳系内部形成的S-型小行星，都为非碳质陨石。

这些发现有助于解决关于希克苏鲁伯陨石性质的长期争论，重塑我们对地球历史以及与地球相撞的外星岩石的理解。

论文的通讯作者、德国科隆大学马里奥·费舍尔-戈德博士表示：“我们今后的工作方向将是研究更早的小行星撞击事件中的钌同位素特征，这些事件可能是白垩纪-古近纪（K-Pg）界线出现之前发生的大灭绝事件的原因。”

生物大灭绝事件

在漫长的历史中，地球经历了数次大规模的生物灭绝事件。

最近一次生物大灭绝事件发生在6600万年前的白垩纪-古近纪界线，导致地球上大约60%的物种丧失，包括非禽类恐龙。

希克苏鲁伯陨石是一颗巨大的小行星，在现在的墨西哥湾与地球相撞，被认为在这次灭绝事件中发挥了关键作用。

希克苏鲁伯陨石撞击和同时期的德干玄武岩泛流喷发，谁才是灭绝的“罪魁祸首”？或者两者都促成了灭绝？这是一个有争议的问题。

马里奥·费舍尔-戈德（Mario Fischer-Gödde）在接受澎湃新闻采访时表示：“就我个人而言，我认为当一次大规模灭绝发生时，一颗巨大的小行星撞击地球，这很可能不是巧合。”

白垩纪-古近纪（K-Pg）界线黏土层中含有较高的铂族元素（PGE）浓度。这些元素在地壳岩石中十分罕见，但在某些类型的小行星中含量较高。

在以往研究中，PGE数据指明了希克苏鲁伯陨石是一颗小行星，其成分类似于球粒状陨石。但是，关于希克苏鲁伯陨石的性质——它的组成和外星起源——人们知之甚少。

铂族元素识别地外陨石

马里奥·费舍尔-戈德及其同事利用钌（Ru）——一种铂族元素——的同位素构成来研究地外撞击物的本质。为了进行比较，除了分析K-Pg界线的样本以外，他们还分析了来自过去5.41亿年中其他五次小行星撞击的样本、来自太古宙时期（3.5-3.2亿年前）与撞击有关的球粒层的样本，以及来自两块碳质陨石的样本。

之所以选择钌，是因为它在不同的陨石类型之间表现出差异，而这些陨石群的钌同位素组成也与地球不同，因此钌可以用来确定撞击岩中地外成分的来源。

陨石的钌同位素特征随其母体小行星在太阳系早期形成时的日心距离（与太阳的距离）而变化。根据各种元素同位素组成的差异，可将陨石分为两大类：碳质球粒（CC）陨石，以及非碳质（NC）陨石。相比之下，碳质球粒陨石来自碳质（C-型）小行星，它们形成于更大的日心距离，即木星轨道之外。非碳质陨石中很多是硅质（S-型）小行星的碎片，形成于太阳系内部。

马里奥·费舍尔-戈德及其同事发现，产生K-Pg界线的希克苏鲁伯陨石以及年代更久远的太古宙球粒层样本都具有不同于地球的钌同位素组成，并与碳质球粒陨石的钌同位素组成重叠。这意味着希克苏鲁伯陨石来自具有碳质球粒成分的天体，表明其起源于外太阳系。而对于太古宙球粒层来说，碳质球粒成分可能来自在地球作为行星积吸的最后阶段撞击地球的含碳小行星物质。

这排除了白垩纪-古近纪界线黏土层中铂族元素升高源于德干大火成岩省火山喷发的可能性，以及前人提出的希克苏鲁伯陨石的彗星起源的可能性。