简历阅读 -彗星比我们想象的更危险

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彗星比我们想象的更危险

是彗星而不是小行星杀死了恐龙吗?

你知道《犯罪现场调查:希克苏鲁伯》的情节是什么吗?当然是找出是什么杀死了恐龙。现在没有了,肖恩·雷蒙德

y你知道这部剧的情节叫什么CSI:希克苏鲁伯会吗?当然是找出是什么杀死了恐龙。现在,毫无疑问,“犯罪”的现场是墨西哥的尤卡坦半岛,研究人员在那里发现了一个巨大的陨石坑。但究竟是什么凶器——小行星还是彗星?你可能会想,这是一个微不足道的区别,就像人行道上的巧克力是碎的士力架还是Kit Kat巧克力棒。但是知道是什么东西撞击了现代城市希克苏鲁伯附近的地球,为哺乳动物的崛起扫清了道路,影响了天文学家如何评估宇宙对我们星球的威胁。

你们可能知道,彗星来自遥远的地方,在太阳系内部停留的时间很少。科学家们基于几十年的研究,认为与地球相撞的风险很小。然而,一项新的研究暗示,彗星带来的威胁比之前认为的要大得多。1具体来说,这是长时间,而不是短期的,我们必须注意。

长周期彗星是最有可能是因为他们很少(通常只是一次)参观太阳系内和如此之快,地球是一个很小的目标压缩击中我们这个星球上。它们起源于奥尔特星云,它扩展了几光年距离太阳(出200,000倍地球 - 太阳距离)太阳系的边缘。从奥尔特云中大多数对象将永远传递接近太阳,但做很少能点亮我们的天空。当他们热身,他们的冰蒸发,他们创造美好comae和尾巴。海尔 - 波普彗星是耀眼的景象时,它穿过内部的太阳能系统在1997年通过。

海陵从边缘:1997年复活节,克罗地亚帕津上空,海尔-波普彗星,由菲利普·萨尔茨格贝尔拍摄。 Philipp Salzgeber / Wikimedia Commons

这些彗星几乎没有受到我们恒星的引力束缚。银河力量如不均匀地分布尘埃和气体云的组合重力,轻推它们朝向内太阳系。短周期(或木星族)彗星,而另一方面,起源于柯伊伯带,剩余的冰物质过去海王星的轨道。在他们的方式进入内太阳系,海王星的重力弹弓它们,向外踢他们。当他们回来另一通,他们最终向内移向天王星,其与土星,重复这个过程,移交对象关木星,太阳能系统(除了当然太阳)的主要质量。一旦彗星在木星的魔掌,时钟滴答作响,直到它通过太靠近木星,并推出了太阳系出来。存在这样一颗彗星可以与地球相撞的时间窗口,但它是狭窄,影响率较低。

在新的研究成果发表在科学报告哈佛大学天体物理学家阿米尔西拉杰和阿维·勒布(是的,那支持者的关于外星人的争议假设)给这个故事增添一点新意。他们计算出,在经过地球轨道的长周期彗星中,约有20%的彗星由于离太阳太近而被潮汐力撕裂。这一过程产生了长长的彗星碎片链,大大增加了与地球碰撞的几率。

彗星在靠近太阳时受到潮汐的干扰是很常见的。科学家们知道有几组彗星可能是潮汐的碎片。例如,Kreutz小组包含了数千颗沿着类似的绕太阳轨道运行的彗星,这些彗星被认为是一颗一千多年前解体的巨型彗星的残留物。

看着我,我破碎了:此图表代表了Siraj和Loeb纸的主要思想。 肖恩·雷蒙德/ planetplanet.net

从希克苏鲁伯陨石坑,科学家们可以知道撞击物的直径约为12公里。在陨石坑下发现的沉积物含有通常与小行星有关的物质。这并不奇怪。从天文学上讲,大多数撞击地球的物质都来自小行星带的内部,这是离地球最近的松散物体的来源。事实上,与小行星有关的岩石占据了我们的陨石收藏。

这些陨石非常普通,我们称它们为“普通”球粒陨石或石质陨石。大多数陨石反射的光看起来就像我们把望远镜对准小行星带内部时看到的光一样。不稳定的轨道共振在这个带中交错,当一颗小行星进入其中一个共振轨道时,行星(通常是木星)就会强烈扰动它的轨道,逐渐把它拉长,直到它变得越来越椭圆,或“偏心”。这将推动小行星从小行星带的内部部分进入岩石行星的领域,而外部小行星通常会因为太靠近木星而完全被抛出太阳系。许多近距离的小行星与太阳相撞,其中一小部分撞到了地球。

现在是一只小行星杀死了恐龙的小行星正在“无可争辩的”。

2007年的一项研究提出,由较大物体分裂(可能来自小行星之间的碰撞)创造了与患有Baptistina家族的小行星,这是恐龙杀手。2据推测,这颗小行星家族中的一颗与木星发生了不稳定的共振,并被踢进了太阳系内部,最终在6500万年前与地球相撞。然而,碰撞后留下的沉积物表明,撞击地球的陨石不同于普通的球粒陨石,更类似于碳质球粒陨石,与不同类别的小行星有关(这些小行星通常来自外小行星带)。

人们认为Baptistina家族的组成与碳质球粒陨石相似,但后来的工作表明,这些小行星更有可能与普通球粒陨石相似。巴蒂斯缇娜分裂的时间也提前了很多,大约在8000万年前,留给撞击的时间窗口很窄。所以巴蒂斯缇娜的小行星理论与恐龙杀手不再匹配。当然,这并不完全不考虑小行星。另一颗碳质小行星很可能完成了任务。

这正是最近发表在科学推进,建议。3.该论文的合著者乔安娜·摩根(Joanna Morgan)说《纽约时报》这是现在的“无可争辩的”小行星,直径约12公里,导致恐龙灭绝。4.从撞击地点回收其中的沉积物岩心的“包含可以使用各种地球化学示踪被解开的火山口内的希克苏鲁伯撞击事件的直接后果的一个极其保存完好的记录,”研究人员写道。“通过应用这些示踪剂,在头几个月生物圈和地球环境新生代的千年小行星撞击以及撞击在前所未有的细节揭开了希克苏鲁伯命运的影响。”

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爱上黑暗

如果你看到那条路的汽车,“泰勒·诺格伦警告我,”不要看一大灯。它会破坏你的夜视2小时。“Nordgren和我投了我们的帐篷惠特尼山在眉头下...阅读更多

足以杀死恐龙的小行星每3.5亿年撞击地球一次。如果不考虑潮汐的影响,长周期彗星撞击地球的可能性非常低,自它形成以来,只有一个恐龙杀手撞击过地球。然而,在考虑到干扰因素后,Siraj和Loeb发现,这类撞击的速率与小行星差不多。然而,同样的过程不会提高小行星的撞击率,因为小行星密度太大,不容易被破坏。

Siraj和Loeb提出的另一种彗星解体模型需要一颗直径至少为40到60公里的彗星。从斯塔顿岛的南端到布朗克斯的最北端(最好的情况下需要一个小时的车程),这是一个庞然大物,大小相当于纽约市,但也不是前所未有的,实际上和海尔-波普彗星的大小差不多。要估计这样大小的彗星解体后产生的碎片的大小并不容易,但Siraj和Loeb计算出这些碎片的直径约为7公里,这正是恐龙杀手的大小。

虽然挑衅性,新模式涉及相当大的不确定性。所有迹象都指向小行星负责内太阳系统中的大部分影响 - 至少是我们可以看到的。汞,月球和火星的火山口尺寸分布都反映了近地球小行星的大小分布,这表明这些是在行星上坠毁的物体(包括地球,大多数陨石坑被地质活动埋葬侵蚀或腐蚀)。

彗星模式也需要一个巨大的片段数量来创建每次从通过接近太阳怪物彗星破坏。模拟发现,被破坏的身体被潮汐力拉成缕长是重新凝聚成约10至20个对象。5.These simulations match the natural demonstration of comet Shoemaker-Levy 9’s disruption into about 20 pieces after passing too close to Jupiter, in 1992. It is worth noting that the thousands of comets in the Kreutz family are thought to have been produced through a series of disruption events, rather than a single one. In contrast, the new model needs hundreds to thousands of fragments to be produced in order to increase the collision probability of comets enough to be on the same level as that from asteroids.

打破僵局:这列火车是21个冰冷的碎片(并非全部示出),属于彗星鞋匠 - 征收9,横跨710,000英里,地球和月亮之间的距离三倍。 维基百科

然后有元素铱。世界各地的广泛地质挖掘表明,在撞击的后果中,沉积着富有的富含铱的材料层。由于铱星是如此罕见的地球 - 它是“高度纵向的”(爱情),所以几乎所有地球的铱星都在地球的核心科学家认为这些东西来自太空。恐龙杀手必须含有足够的全球富含铱的层。

彗星是否含足?这取决于彗星的制成。There aren’t a lot of pieces of comets to test, but the samples returned from Comet Wild-2, courtesy of NASA’s Stardust mission, found that they were very similar to carbonaceous chondrite meteorites, which are known to contain iridium (although somewhat less than ordinary chondrites). Presumably the iridium level of a cometary object wouldn’t be that far off, but it remains to be seen.

这让我们陷入了无人区。虽然巴蒂斯缇娜的来源已经枯竭,但含碳的小行星数量充足,足以代表一个可信的小行星撞击器,并与所有数据相匹配。这并不能完全排除Siraj和Loeb关于彗星的想法,因为随着潮汐的破坏增加了彗星的数量(通过产生碎片),也增加了它们撞击行星的几率——未来对撞击概率的计算必须考虑到这一点。

显而易见的是,即使一个人没有“脱离”恐龙,也是安全假设彗星被阳光的重力破灭碎片是安全的,这是一个被威胁的威胁是什么。


肖恩·雷蒙德是一位在法国波尔多天体物理实验室工作的美国天体物理学家。他还写一个博客在科学和小说,最近出版了一本的接口天文学诗


参考

1. Siraj,A.&Loeb,A。长期彗星的分解为恐龙灭绝的起源。科学报告11,3803(2021)。

2.员工的作家。Baptistina分手。天体学杂志(2007)。

3.Goderis、S。等等。全球分布的铱层保存在希克苏鲁伯碰撞结构中。科学推进7.,eabe3647(2021)。

4.布莱克利,R.小行星灰尘链接到希克苏鲁伯陨石坑证实恐龙灭绝理论。《纽约时报》(2021)。

5.斯蒂芬斯,T.新形成的理论解释了神秘的星际物体“Oumuamua。News.ucsc.edu(2020年)。


主导图像:solarseven / Shutterstock

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