32亿年前“巨大肥料弹”撞地球助生命发展(组图)
6600万年前白垩纪末期的陨石撞地球事件,引发地球上包括恐龙在内的大规模物种灭绝事件,不过,在更早的32亿6000万年前,也曾有更大的陨石撞地球,造成更大规模的毁灭,一份新研究指出,那次的灾难其实扮演了「巨大肥料弹」的角色,促进地球早期生命的演化。
南非「巴伯顿绿岩带」(Barberton Greenstone Belt)古岩石中留下约32亿6000万年前巨大陨石撞地球引发海啸、撕裂海床的化石证据。(路透)
哈佛大学地质学家卓本(Nadja Drabon)21日在美国《国家科学院学报(PNAS)》发表报告指出,32亿6000万年前击中地球的那颗陨石,酿成的全球性毁灭规模甚于6600万年前那次,不过,陨石也为当时在地球生物界居主导地位、名为「古菌(archaea)」的细菌和其他单细胞有机体提供关键营养磷和铁。
研究人员利用南非「巴伯顿绿岩带(Barberton Greenstone Belt)」古岩石中留下的证据,评估该次陨石撞击的影响,发现岩石中保存的有机物质地质化学特征,以及海洋菌毯化石等充足迹象显示,该次事件后,「一旦条件在几年到几十年内回到正常状况,生命不仅迅速恢复,还蓬勃发展」。
这起撞击事件发生在「古太古代(Paleoarchean Era)」,当时的地球与现在的模样截然不同,撞击地球的陨石更大、更频繁。研究报告共同作者、哈佛大学地质学家诺尔(Andrew Knoll)说,「当时的地球某种程度上是个水世界,露出的火山和大陆岩石有限,大气和海洋中基本上没有氧气,也没有有核细胞」。
撞上地球的那颗陨石是富含碳和磷的「碳质球粒陨石」,直径约37到58公里,质量约是导致恐龙灭绝那次撞击陨石的50到200倍,卓本说,撞击后产生迅速而勐烈的影响,陨石携带庞大能量,使得撞上的任何沉积物或岩石都会被汽化,因而产生的岩石蒸气云和尘埃垄罩地球,「数小时内就使天空变黑」。
他指出,撞击可能发生在海洋中,撕开海床、引发海啸席卷全球,淹没海岸线,「最后,大量撞击能量转换为热能,大气层被加热到使海洋上层开始沸腾」,可能需要几年到几十年的时间让这些尘埃落定、大气冷却到足以让水蒸气回落海洋,这段期间,依赖阳光的微生物和浅水水域中的微生物会被消灭。
但是陨石撞击也带来大量的磷,这是攸关微生物储存和传递遗传讯息分子的营养;撞击引发的海啸将富含铁的深水与浅水溷合,提供铁这个能量来源,创造出让许多类型微生物生存的理想环境。
卓本说,「把这些撞击想像成巨型肥料弹」,人们认为,陨石撞击是对生命而言的灾难和有害,「但是在32亿年前,生命简单得多」,微生物相对简单又多功能,而且繁殖速度快,「地球早期生命在面对(陨石)巨大撞击时展现了韧性」。
坠入地球的太空固体石块或碎片,在大气层中烧毁成为流星,划过夜空。(欧新社档桉照)