恐龙灭绝的原因是, 被压扁的沙子

在过去的9年里,科学家们一直对6500万年前恐龙灭绝的一个新观点争论不休,这个问题最终也许会得到解决

1980年曾经有报道说,在一个6500万年前形成的沉积物薄层中发现了稀有金属铱,它的含量异常丰富。一些人认为,这可能是由于一个巨大的小行星或彗星对地球撞击的结果。这种撞击也许深入到了地壳内部,引起火山喷发,造成大火和潮汐大浪。许多尘埃进入了平流层中,结果造成在很长一段时间内阳光无法抵达地球表面。这也许是导致包括所有恐龙在内的许多地球生物灭绝的原因

毫无疑问,6500万年前地球上曾有过一次“大绝灭”,发生过一次“大劫难”。然而,并不是所有的科学家都认为这是由巨大撞击引起的。例如,1987年就有人指出,如果地球突然经历了一个火山爆发期,许多火山大致同时喷发,那么也能造成一个足以使生物大量灭绝的巨大灾难

因此,目前存在两种对立的理论,即“撞击说”和“火山说”

这不仅仅是一个学术问题,因为我们将来也许还会遇到这样或那样的大灾难(万一某天某个星体要撞击地球,我们也许会知道如何来避免这种撞击)。我们需要尽可能多地了解这种事件所产生的影响,因为当将来面临这种事件时,我们可以采取某种应急措施

为此,科学家们一直都在努力寻找证据来验证这两种理论

1961年一位名叫S·M·斯季绍夫(S. M. Stishov)的苏联科学家发现,如果二氧化硅(即非常纯的沙子)处于超高压的状态,那么它的原子相距很近,从而变得极为致密。一立方英寸被压扁的沙子比一立方英寸普通的沙子要重得多。这种被压扁的沙子因此被称为“斯石英”(异调注:stipoverite,又叫“超石英”)

斯石英并不十分稳定,原子之间靠得太近以至于它们又出现相互排斥的趋势,最后又变为普通沙子。然而,由于原子之间结合得极为紧密,所以这种反弹变化进行得非常缓慢,从而使斯石英可保持数百万年

金刚石的形成与此相同。金刚石中的碳原子被挤压得异常紧密,它们同样存在一个向外扩散并且恢复为普通碳的趋势。在通常条件下,这也需要数百万年

如果你把温度升得足够高,就可使这种变化加快。增温可以增加原子的能量,使它们之间能够相互分离,返回到原始状态。因此,如果在850℃的温度下把斯石英加热30分钟,它将变为普通沙子(你也可以在真空中对金刚石加热,从而把它恢复到原始碳的状态,但谁愿意这样做呢)

斯石英可以在实验室制造,但它们在自然界存在吗?是的。然而它们只出现在沙子被强烈挤压的地方

例如,在一些地方已经发现了斯石英,而且有证据显示这些地区曾经受到巨大陨石的撞击。撞击所产生的巨大压力形成了斯石英。另外,在进行过原子弹爆炸实验的场地也发现了斯石英,它是由膨胀火球的巨大压力形成的

似乎可以肯定地说,斯石英也应该出现在压力极高的地壳深处 在这种情况下,它可通过火山喷发被携带到地表。然而,喷发温度极高,岩石会被熔化,所以任何由火山携带而来的斯石英都被转化为普通的二氧化硅。事实上,在火山活动地区至今没有发现过斯石英

那么,你可能会说在斯石英出现的地方肯定发生过撞击,而且肯定没有发生过火山活动

亚里桑那大学的约翰·F·麦克霍思(John F. McHone)和几位合作者研究了新墨西哥州拉顿地区的岩层。岩层的年龄为6500万年,因此可以追溯到恐龙灭绝的年代

他们在1989年3月1日宣布,利用测试固体物质中的原子排列的现代技术,即核磁共振和X光衍射,他们确实检测到了在斯石英中存在的一种原子排列

这种情况显示,在6500万年以前曾有一次巨大的撞击并形成了数吨重的斯石英。这些斯石英在沉降之前曾被溅起到平流层中。那么,造成恐龙灭绝的原因不是火山活动,而应该是撞击

新疆域 FRONTIERS

[美]艾萨克·阿西莫夫 著上海科技教育出版社 1999.12

扫描,校对:异调

地球科学新疆域(FRONTIERS OF EARTH),孟庆任 译

被压扁的沙子

http://www.oursci.org/archive/lib/frontiers/3f10.txt

2009-03-07


《从零开始发明修行》 - 《悟道进化生物学》 - 《悟道相对论》

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