近100万年最大的陨石撞击事件？

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综合编译：贺柏翔

校对：牧夫天文校对组

后期：王启儒

责任编辑：王启儒

亚利桑那州的的巴林杰陨石坑，形成至今约5万年，是地球上保存最完好的撞击坑。相比之下，像哈萨克斯坦的扎曼辛撞击坑这样古老的撞击遗迹，保存状况要差得多。由于它形成于近100万年前，要准确测定其真实大小并不容易。最新研究表明，扎曼辛撞击坑的实际规模可能比此前认为的大两倍，其造成的破坏力也可能强得多。

来源：NASA

地球的演化历史，以及地球上生命的发展过程，始终深受撞击事件影响。科学家早已发现，大规模撞击往往会伴随明显的环境变化，甚至可能改写地球的气候格局。不过，年代越久远，要把撞击、气候与生物变化一一对应起来，就越困难。

其中一个重要原因是，地球上的撞击坑很难长期完整保存。时间一久，侵蚀、沉积和地貌改造便会不断抹去撞击留下的痕迹。撞击体的大小、速度、成分和入射角度，也都会影响撞击坑最终呈现出的形态。因此，科学家往往难以仅凭今天所见的遗迹，准确判断当年撞击究竟有多强。而撞击能量，恰恰是理解这类事件如何影响地球环境和生命演化的关键。

位于哈萨克斯坦的扎曼辛（Zhamanshin）撞击坑，科学家们认为是地球近一百万年来最年轻、保存最完好的大型撞击遗迹之一。它形成于大约90万年前的更新世。长期以来，科学界普遍认为，这次撞击虽然可能曾引发类似“核冬天”的环境效应，但还不足以导致一次大灭绝。而支撑这一判断的重要依据之一，就是人们通常认为这座撞击坑的直径只有约14千米。

位于哈萨克斯坦的扎曼辛撞击坑

来源：PSJ

但最新研究提出，这个数字很可能被低估了。研究人员利用高分辨率地形数据重新分析后认为，扎曼辛形成的实际撞击结构直径可能达到约26.5千米，至少是此前估计值的两倍。换句话说，我们或许一直低估了这次撞击的真实规模。

撞击坑的尺度之所以重要，是因为它与撞击能量直接相关。如果扎曼辛的实际大小确实比原先估计大出一倍，那么它释放的能量就不会只是简单翻倍，而可能增加到原来的7到10倍。研究人员估算，在目前公认的撞击参数范围内，这样一次撞击释放的动能可超过24万兆吨TNT当量。相比之下，第二次世界大战中两枚原子弹的总爆炸威力也不过约35千吨。

若按这样的能级来看，扎曼辛就可能不应再被视作一次“影响有限”的撞击事件，而应与地球历史上那些足以扰动全球气候的重大爆发相提并论，例如黄石火山的超级喷发。也就是说，它对当时地球环境的影响，可能远比过去设想的更强。

上排显示的是主撞击坑周边区域若干小型隆起的测量结果；中排显示的是不同的环状结构拟合方案；下排显示的是最终得到的外环判定结果。

来源：PSJ

研究团队认为，必须重新审视扎曼辛，还有一个重要原因：它发生的时间点非常特殊。大约90万年前，正值中更新世转型期前后，地球冰川节律和气候系统都在发生显著变化。扎曼辛撞击与这些变化之间是否存在联系，目前还没有直接的因果证据，但正因为时间上高度接近，它值得被重新纳入讨论。

那么，为什么扎曼辛的规模会长期被低估？

一个重要原因是，它外围更大的地貌结构并不容易在地表直接辨认。此前研究已经表明，这座撞击坑在形成后经历了明显的侵蚀改造。同时，其周边还覆盖着大范围黄土沉积，进一步削弱了地形起伏，使外部轮廓更加模糊。附近区域的水流改造作用，也可能让撞击结构的整体边界变得更难识别。

这是目前分辨率最高的扎曼辛撞击区地形图，红色虚线表示研究人员推测的撞击坑外环位置。

来源：PSJ

如果扎曼辛真的比原先认为的更大、更强，那么它可能就不只是一次局部地质事件，而是一场足以影响区域环境、甚至牵动更大尺度气候与生态变化的重要事件。只是到目前为止，撞击之后的环境效应究竟持续了多久，是否足以对植物、动物乃至更广泛的生物系统造成显著影响，仍然没有定论。

研究人员认为，下一步可以从那个时期的气候记录中寻找更多线索，例如分析花粉、孢子以及化石浮游生物，看看是否能够捕捉到撞击之后的生态响应。对过去一百万年地球撞击记录的重新梳理，不仅有助于理解地球环境和生命系统的演化，也与今天关于地球行星防护的科学目标密切相关。

扎曼辛撞击坑地形模型的斜视图。红色实线表示内环范围，直径约12.5km；红色虚线表示研究人员推测的外环范围，直径约26.4-26.8km。

来源：PSJ

当然，这项研究目前仍只是初步成果。作者也强调，还需要更多区域性的地球物理调查，才能进一步确认扎曼辛的真实范围及其形成机制。不过，如果这种分析方法最终被证明可靠，它的意义就不会局限于地球。因为一旦我们能够更准确地识别古老撞击结构的真实尺度，也就能更好地理解火星等其他行星上的类似遗迹。

从这个意义上说，对扎曼辛的重新认识，也许不仅是在修正一座撞击坑的大小，更是在重新评估一次古老撞击在地球历史中的真正分量。

——The End——

『天文湿刻』 牧夫出品

微信公众号：astronomycn

火星上的笑脸陨石坑

Credit：NASA

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