古代小行星破裂产生的尘埃面纱可能已经冷却了地球
面对一个危险的变暖世界,潜在的地球工程师已经梦想着迅速降低热量的方法。一种建议的技术是:散布会落在太空或地球大气层中并反射阳光的尘埃面纱。
研究人员说,他们现在已经发现了类似实验的证据,该实验在4.66亿年前自然发生,当时太空中的一颗小行星爆炸成碎片。瑞典隆德大学的地质学家比尔格·施密茨(Birger Schmitz)说,破裂造成的尘土覆盖了整个星球,使它陷入冰河时代,随后动物生命迅速爆发。
古代事件为地球工程师提供了鼓励和谨慎。如果施密茨说得对,那将极大地证明尘埃如何冷却地球。但是,深度冻结是潜在意外后果的教训。“也许我们的研究将引发大争议的学术,”施密茨,谁领导在本周发表的一项研究说科学进展。
在全世界,普通陨石类型的衰变同位素比率表明,在4.66亿年前的一次奇异冲击事件中形成的太空岩石。根据冷却时间长短的模型表明,它们来自一个150公里宽的母体,该母体在火星以外的小行星带碰撞中破裂,将碎片流送入内部太阳系。如今,分手产生的碎片仍然落在地球上。
Schmitz的团队发现了丰富的碎片来源:瑞典南部的一个石灰石采石场。自1990年代以来,它已经产生了100多种化石陨石,这些陨石发现于小行星破裂后不久的岩石层中。研究分手的科罗拉多大学西南研究所的行星科学家比尔·博特克说:“此时的通量必须很大。”
陨石大约在动物早期生命繁荣的时候坠落了。主要动物种群已经进化,但是在这次奥陶纪生物多样性大事件(GOBE)中,海洋动物的生物多样性增加了一倍甚至三倍。由微生物建造的珊瑚礁让位给了最初的一些珊瑚礁,三叶虫变得更大,而像鹦鹉螺这样的触角掠食者则多样化了,并成群地散布了大部分无鱼的海洋。Schmitz在2008年提出小行星解体可能是原因。他和他的同事们提出,也许撞击地球的大碎片通过搅动生态系统,清除生态位使新物种进化成为了GOBE。
但是这个想法并没有流行开来,部分原因是从碰撞后就没有大的撞击坑的迹象。取而代之的是,一些古生物学家为GOBE提供了不同的触发因素:同一时间发生了一系列冰河时期。较冷的水可以容纳更多的溶解氧,从而延长生命。随着水冻结成冰川,海平面下降,将浅海隔离开来,形成了物种形成的利基。
Schmitz的研究小组现在认为,小行星破裂是在那些冰河时代造成的,它产生的尘埃云散布在太空和大气中,反射太阳光远离地球并使冰层积聚。研究小组发现,在距瑞典和俄罗斯原始采石场及其他地点仅几百万年的石灰岩层中,外星小颗粒和化学同位素的数量都激增,这些颗粒甚至可以追踪到更精细的外星尘埃。施密茨说:“正当海平面开始下降时,所有这些尘埃都漂浮了进来。”“突然它点击了。”
列克星敦市肯塔基大学的古生物学家丽贝卡·弗里曼(Rebecca Freeman)说,时机是“完美的”。她说:“这不一定是每个问题的答案,但肯定可以将很多观察结果联系在一起。”
亚利桑那州图森市大学的地球化学家彼得·赖纳斯(Peter Reiners)认为,下降的小行星尘埃也会将铁输送到世界海洋,从而以不同的方式冷却气候。灰尘会滋养海面的光合微生物,从而将二氧化碳排入大气。当他们死亡并沉没时,他们吸收的大部分碳将被掩埋在一起,从而进一步冷却了行星。
古代的事件与现代的地球工程计划极为相似。2012年的一项研究评估了将小行星拖到地球与太阳之间的重力稳定点,并磨去残留在太空中并遮蔽地球的灰尘的想法。研究人员发现,一颗32公里宽的近地小行星1036 Ganymed可以使尘埃云足够大,足以留在原处,并阻挡6.6%的阳光,远高于作者说可以减少2°C的1.7%的减少量。预期的变暖。还提出了用铁给海洋施肥的方法来应对气候变化。
加州大学伯克利分校的古生物学家塞斯·芬尼根(Seth Finnegan)尚未对古代的地球工程事件深信不疑。他希望看到地球外尘埃的全球证据,以及降温和生物多样化的信号。他还敦促研究人员模拟小行星破裂会产生多少灰尘,以及它将如何影响气候。施米茨说,他正在中国中部的第三处寻找灰尘。