

大约在4.66亿年前,在地球动荡的时期,地球被陨石撞击,并被海啸震动。但地质学家发现了一些关于这一历史时刻的奇怪现象。首先,那个时期的沉积岩中含有数量惊人的陨石碎片。这些碎片显示出暴露在太空辐射中的时间比今天在天空中燃烧的陨石要短得多。然后,大约100万年后,地球经历了希尔南特冰河期,这是地球在过去5亿年里最冷的时期之一。
现在,科学家们认为这些神秘事件可能都可以用一件事来解释:一个环。该研究小组的研究结果上周发表在《地球与行星科学快报》(Earth and Planetary Science Letters)的网络版上。他们认为,大约5亿年前,地球可能有一个环,就像土星一样。
“这样一个环的存在,形成于大约4.66亿年前,并持续了几千万年,可以解释我们星球过去的几个谜题,”主要作者、澳大利亚莫纳什大学的地质学家安德鲁·g·汤姆金斯(Andrew G. Tomkins)在《对话》中写道。
第一条线索来自一系列的21个陨石坑,这些陨石坑是在大约4000万年的奥陶纪撞击高峰期间形成的。据《新闻周刊》的杰斯·汤姆森报道,此前,专家们认为,这种高轰击期是由火星和木星之间的一颗大型小行星破裂后的碎片造成的。
但汤姆金斯和他的团队利用地球构造板块运动的模型,找出了4.66亿年前撞击时陨石坑的位置,他们揭示了一个有趣的相关性。这一时期所有的陨石都是在靠近赤道的地方坠落到地球上的,尽管70%适合保存陨石坑的土地实际上是在高纬度地区。据《新闻周刊》报道,之前的理论无法解释这个位置。
莫纳什大学的一份声明称:“发生这种情况的几率就像扔一枚三面硬币(如果存在这种事情的话),得到反面的次数是21次。”通常情况下,小行星和流星撞击地球的分布更为随机。
这就引出了环理论。研究小组认为,5亿年前,一颗巨大的小行星离地球如此之近,以至于地球的引力超过了小行星自身的引力,基本上把它撕裂了。发生这种情况的距离被称为罗氏极限,它的变化取决于参与近距离接触的天体。随着时间的推移,解体的小行星碎片会在地球赤道周围组装成一个环形。
然后,“在数百万年的时间里,这个环上的物质逐渐落到地球上,造成了地质记录中观察到的陨石撞击的高峰,”汤姆金斯在声明中说。
“因此,如果地球在大约4.66亿年前摧毁并捕获了一颗经过的小行星,它就可以解释撞击坑的异常位置,沉积岩中的陨石碎片,陨石坑和海啸,以及陨石相对短暂地暴露在太空辐射中,”他在对话中补充道。
土星环的存在也会使地球的一部分不受太阳的照射,从而大大降低了地球表面的温度,这就可以解释希尔南蒂亚冰河期的时间。然而,它也可能将一些光线反射到正在经历夏季的半球,因此研究人员希望收集更多关于年轮如何影响气候的数据。
瑞典隆德大学的地质学家Birger Schmitz没有参与这项研究,他告诉《新科学家》杂志的James Woodford,这项研究提出了一个“新的和创造性的想法”,但他补充说,“数据还不足以说明地球确实有环。”
例如,Gizmodo的亚当·科瓦奇(Adam Kovac)指出,其中一个矛盾之处在于,这些陨石坑大多可以追溯到两个不同的时代,而不是同时产生的。科学家们说,这可能是因为小行星碎片形成了一个小卫星,然后解体并坠落到地球上。
然而,他们的下一步将是对小行星的分裂和分散进行数学建模,以及由此产生的环是如何发展的,以期了解这种结构是如何导致全球变冷的。