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科學家為何相信恐龍滅絕,是因為一顆飛向地球的小行星?

科學家為何相信恐龍滅絕,是因為一顆飛向地球的小行星?
Photo Credit:AG2016CC0 Public Domain

我們想讓你知道的是

科學家怎麼知道恐龍的滅亡的原因,可能是來自於一顆小行星?他們當時根本也還沒出生呀?有什麼證據支持這樣的理論?

後來,偶然力發威了。華爾特因為好奇,而決定看看黏土層是否能提供關於KPg大滅絕期間的蛛絲馬跡。他帶了一些樣本,到美國加州大學柏克萊分校的新工作上任,並詢問在柏克萊擔任物理家的父親路易.艾爾瓦瑞茲(Luis Alvarez),如何運用這個黏土層得知滅絕事件持續了多久(圖20.1)。路易在物理學界相當有名,曾參與開發原子彈的曼哈坦計畫,也曾因自己的發現而獲得諾貝爾獎。艾爾瓦瑞茲父子認為,透過偵測這些黏土中的宇宙塵土,或許可以得到一些訊息。宇宙塵土量少時代表黏土層沉積得很快,量多則代表黏土積聚的時間很長。

我們該如何偵測古老的宇宙塵土?路易的方法是偵測在地殼岩石中極少、但在宇宙塵土和其他外星物質中較常見的元素。他選擇了稀有元素銥,這種元素相當重,屬於週期表底部的鉑系金屬。他們把樣本交給在柏克萊主管中子活性分析設備的物理學家阿薩羅(Frank Asaro)和米契爾斯(Helen Michels)。這具機器能測量極少量的物質。

結果出爐,他們都非常震驚。銥含量高到破表!黏土中的銥含量高得超乎宇宙塵土長期應該積聚的程度。接著,他們試圖解釋銥含量為什麼如此之高。如果銥大多來自外太空,就表示來源可能是在地球外。他們提出各種說法,包括彗星和許多可能的解釋。

最後他們推測,白堊紀末期有一個直徑約為10到15公里的小行星撞擊地球,帶來了這些銥。這個小行星的能量為100萬億噸的黃色炸藥,相當於投在廣島或長崎的原子彈的10億倍(路易曾以科學觀察員的身分乘坐B-29轟炸機,和艾諾拉.蓋號轟炸機一起前往廣島,親眼目睹原子彈爆炸)。如此猛烈的撞擊不只把宇宙碎屑散播到全球各處;更重要的是,地球大氣會充滿塵土雲,形成「核子冬季」效應,遮蔽陽光,使得陸地和海洋植物死亡,從而根本破壞食物鏈。這些理論經整理後,於1980年發表在頂尖的《科學》期刊上。阿瓦瑞茲父子和阿薩羅的論文,從此成為科學史上被引用次數最多的論文。

相關書摘 ►地質學發展初期的最大謎團:四處遊走的大圓石

書籍介紹

《改寫地球史的25種石頭故事:人類如何破解地質學上的重大謎團》,八旗文化出版
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作者:唐納德.普羅泰羅
譯者:甘錫安

石頭可以透漏的訊息比我們想像的更多!對大多數人而言,石頭就只是石頭,但對學有專精的地質學家而言,石頭蘊含豐富又珍貴的資訊,但前提是必須懂得怎麼看。

《改寫地球史的25種石頭故事》是一本既專業又生動好讀的地質書,作者的功力在於,訴說各個石頭組成和形成的特殊地貌之餘,也還原每種石頭形成之初的地質場景,將讀者帶回礦石形成的古老時代,逐一看到地球太初之時如何從一塊火熱熔岩,逐漸冷卻,形成溫熱海洋與古老地殼,直到地函與地殼分離,無氧地球逐漸析出氧氣,更多樣的生命型態出現,然後一路演變成現在的地球……作者也不忘寫有人味的故事。每個發現背後都有為了尋找答案努力不懈的科學家身影,而作者也不忘寫下每種岩石,特別是礦石以及礦物,在人類文化發展上各自擁有的起落興衰。

(八旗)0UAL0027改寫地球史的25種石頭故事-立體(書腰)300DPI
Photo Credit:八旗文化

責任編輯:朱家儀
核稿編輯:翁世航