藍駱駝
凜冬已至,漫漫長夜不見天日。北境的冰原上一片寂靜,只有冷風(fēng)吹過茫茫冰雪的簌簌之聲,一場危機正在暗暗醞釀。突然間,一團巨大的火球瞬間從天而降,伴著震耳欲聾的轟響和強烈迸發(fā)的火光,整個北境都開始震顫,堅實的冰蓋頃刻間四散崩塌,化為水汽。
不過,這個為北境帶來災(zāi)難的火球并非來自奇幻小說《冰與火之歌》里的那條摧毀“長城”的巨龍,而是一顆剛被證實的,曾經(jīng)砸在地球北極格陵蘭島上的隕石。
這顆隕石的光顧,在格陵蘭冰架西北部留下了一個直徑為31千米的巨型隕石坑,雖然遠沒有傳說中6500萬年前引起白堊紀(jì)大滅絕的墨西哥希克蘇魯伯隕石坑規(guī)模那么大(直徑近200千米),但也足以對當(dāng)時北半球的氣候造成極大影響。
然而,這個隕石坑一直以來都默默地躺在格陵蘭Hiawatha冰川厚厚的冰層之下,直到近期,才被人們發(fā)現(xiàn)。
說起來,撞擊事件已經(jīng)過去了數(shù)萬年,Hiawatha冰川區(qū)域的表面早已被冰層完全覆蓋,從外觀上完全看不到明顯的隕石坑形態(tài)。那么,科學(xué)家要如何判斷隕石坑的存在呢?
與前段時間發(fā)現(xiàn)于芬蘭湖底的隕石坑情況類似,肉眼觀察肯定不行,科學(xué)家必須借助特殊的手段來“慧眼找坑”。這次的發(fā)現(xiàn),就是通過1997年至2016年的多次機載雷達觀測資料,成功地“透視”了冰原表面,在冰層之下找到了一個圓形洼陷坑。
雷達數(shù)據(jù)顯示,該洼陷坑直徑約31千米,深約300米,坑中央有略微的隆起及零星中央峰的痕跡,這和大型撞擊坑在高壓撞擊之后常有的巖石回彈特征吻合。除了洼陷坑,冰下還保留了兩條古老河道的遺跡:2條約5000米寬、500米深的冰下河道在向下游流動的過程中,在洼陷坑的南部匯合,然后沖破洼陷坑的東南緣流入坑內(nèi)。而在洼陷坑的另一側(cè)還有一個明顯的小缺口,這是冰流從這里流出的證據(jù)。
僅僅是圓形的洼陷地形并不能證明這一定是隕石坑,許多其他地質(zhì)活動也可以產(chǎn)生類似的圓形洼陷坑,比如火山噴發(fā)。那么,如何證實這個洼陷坑是隕石坑呢?
這就需要科學(xué)家進一步找到劇烈沖擊作用的痕跡,比如一些沖擊變質(zhì)作用的產(chǎn)物(撞擊角礫巖、柯石英、斯石英、微粒鉆石等),而其中最具決定性的實錘是一種叫作面狀變形構(gòu)造的微觀特征,這需要在顯微鏡下才能看到。經(jīng)歷過隕石撞擊引起的高壓沖擊作用的硅酸鹽礦物晶粒中,可能會產(chǎn)生一組或多組平行于不同方向的線性裂隙,這些平行裂隙之間的間距在十幾到幾十微米量級。
這是一種只可能出現(xiàn)在高壓沖擊作用現(xiàn)場的產(chǎn)物。至少在目前的科學(xué)共識里,想要證明地球上的某個坑是隕石坑,就必須找到面狀變形構(gòu)造才算數(shù)。
2016年7月,科學(xué)家前往Hiawatha冰川邊緣,實地考察那里的地質(zhì)情況,并對附近三處冰水沉積物進行了采樣。在這三處樣本中,只有位于冰流出口附近的HW21-2016沙土樣本中發(fā)現(xiàn)了面狀變形構(gòu)造,這足以證實這個圓形洼陷坑確實是隕石撞擊形成的。
也就是說,在幾萬到兩百多萬年前的格陵蘭島上,很可能發(fā)生過這樣壯觀的場景:一個直徑1.5千米以上的隕石從天而降,高速撞向了格陵蘭冰層。撞擊迅速釋放了大量的能量,產(chǎn)生了劇烈的光和熱,融化和氣化了附近的一大片冰層和巖石,并最終形成了如今格陵蘭冰原之下的這個大型隕石坑。濺射物和氣化的巖石經(jīng)過空中傳播到更遠的地方,而大量融化的冰水則流入了北大西洋。之后,這場冰與火的交鋒慢慢歸于平靜,留下的隕石坑也再次被冰層覆蓋,直到最近才被人類發(fā)現(xiàn)。
可以說,科學(xué)家通過本次發(fā)現(xiàn),還原了一場發(fā)生在數(shù)百萬年前地球北極的壯烈的“冰與火之歌”。不過,Hiawatha隕石坑背后依然存在很多謎題。比如它確切的形成時間是什么時候?它的形成對北半球造成了多大程度的影響?它的撞擊濺射物都到哪里去了?為什么在之前格陵蘭冰原多處冰芯鉆孔記錄中都沒有發(fā)現(xiàn)過……這些問題都需要科學(xué)家們展開進一步調(diào)查研究,才能帶給我們精準(zhǔn)的答案。