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3.6亿年前的灭绝事件:元凶终于找到,就隐藏在地球附近!
发布日期:2022-03-12 19:00    点击次数:181

3.6亿年前的泥盆纪晚期灭绝事件是地球生物史上5次主要大规模灭绝事件中的第四大灭绝事件,发生在古生代泥盆纪的晚期,对于此次灭绝事件古生物界一直众说纷纭,其中全球变冷和海底火山喷发以及小行星撞击都列入了可能的选项内!

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但伊利诺斯大学香槟分校的天文学和物理学教授Brian Fields领导了一项新的研究表明,可能是一颗超新星爆发导致了此次毁灭事件!

第四大灭绝事件:泥盆纪晚期生物大灭绝

地球上总共发生过5次生物大灭绝,分别是陶纪-志留纪灭绝事件(4.45亿年前至4.43亿年前)、盆纪后期灭绝事件(3.75亿年前至3.60亿年前)、叠纪-三叠纪灭绝事件(2.5亿年前的二叠纪-三叠纪过渡时期)、叠纪-侏罗纪灭绝事件(2.0亿年前的三叠纪-侏罗纪过渡时期)、白垩纪-第三纪灭绝事件(6千6百万年前)。

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其中规模最大的是2.5亿年前的二叠纪-三叠纪灭绝事件,96%的海洋生物和70%的陆地生物都灭绝了,导致此次灭绝的比较大的可能是西伯利亚地盾火山的喷发,这座火山直接连接地幔热柱,源源不断喷发出来的岩浆覆盖了几乎相当于澳大利亚面积的区域,释放了大量二氧化碳和甲烷,大幅改变了地球环境导致生物灭绝!

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泥盆纪后期生物大灭绝尽管只排在了第四次,但此次灭绝时间持续非常久,跨度达到了2000万年,而且期间穿插多次生物灭绝事件,而且此次生物灭绝中海洋生物占了大多数,大约有19%的科、50%的属灭绝!

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科学家认为此次灭绝事件是水系富营养化,导致海底缺氧,大气循环中的二氧化碳被海洋植物固化,导致地球冷化,而泥盆纪的成煤期则加剧了这个过程!

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泥盆纪时期的古陆

伊利诺斯大学香槟分校的天文学和物理学教授Brian Fields领导的研究小组则发现了另一个灭绝的可能,他们在泥盆纪-石炭纪的界线中找到了大量植物的植物孢子,Brian Fields从这些植物孢子形态中发现,似乎有被大剂量的紫外线所辐射过的痕迹!

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这表明地球大气层中保护生物不被波长比较短的紫外线灼伤的臭氧层,曾被大规模破坏!造成这种破坏的原因可能有几个,大规模的火山喷发和全球变暖也能破坏臭氧层,但Brian Fields认为,可能是距离地球65光年外的一颗或者多颗超新星爆发,导致了地球臭氧层的消失!

超新星爆发那么远,怎么也会导致生物灭绝?

超新星大质量恒星演化到末期一个阶段,大于8-10太阳质量的恒星大都会经历这个过程,恒星最终会发展成中子星和黑洞,之后默默无闻!但超新星却是一件几乎整个宇宙都能知道的大事件!

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因为在超新星爆发过程中释放能量,比太阳整个寿命中所辐射的能量还要大,所以在超新星爆发期间,附近几十光年内的天体都会被超新星的过量辐射所照射,而且持续时间可能高达数周!一般认为一颗30光年内爆发的超新星爆发会导致地球上生物大规模灭绝!

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假如超新星爆发时自转轴对着地球的话,这个距离可以扩大到十倍以上,因为超新星爆发时会有大量的伽马射线从两极向外辐射,就像激光手电筒一样,直接被聚焦照射,那个威力就会成百倍的增加!

伽马射线破坏地球臭氧层

伽马射线会到达地球大气高层,使臭氧中的氧原子和氮原子碰撞结合称一氧化二氮,也就是俗称的笑气,它的密度是1.977kg/m3,比空气的1.293kg/m3要重一些,因此它将落到地面,臭氧消失殆尽后,地球表面将失去保护,紫外线将长驱直入!

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另外高能伽马射线也能到达地表,对于这些原因会导致生物灭绝是肯定的,只要规模足够大即可!但伊利诺斯大学香槟分校的天文学和物理学教授Brian Fields要将其归结为超新星爆发,那必须还要另一个证据,那就是3.59亿年前在65光年外爆发的那个恒星的残骸,不是中子星就是黑洞!

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但说实话这几乎就是个不可能的任务,因为3.59亿年足够地球围绕银心一圈半,而恒星的自行会让这些天体跑的无影无踪!因此Brian Fields教授的结论有失偏颇!不过不着急,是地球环境改变引起的臭氧层消失还是超新星爆发所致,还有一个证据:

钚-244和钐-146

钚-244的半衰期8千万年和钐-146半衰期一亿年,这个时间不长不短,刚好可以作为超新星爆发的标记!事情是这样的,因为这俩玩意儿不会出现在衰变链中,只能通过快中子捕获过程产生,而地球形成初期的遗留的钚-244和钐-146经过40多亿年的衰变,已经达到痕量级别!

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因此在沉积物中发现钚-244和钐-146,至少能证明这些元素肯定来自地外,至于怎么样到达地球?Brian Fields称65光年外的超新星爆发后,尘埃扩散,几十万年内到达地球,尽管它们不会对地球造成伤害,但为超新星爆发留下了证据!

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不过到现在为止Brian Fields的小组并未在泥盆纪晚期的沉积物中找到两者,所以这还是一个猜测,现在就判定它是罪魁祸首,难道不怕弄个窦娥冤出来吗?不过找到又如何呢?泥盆纪晚期的生物大灭绝即使是超新星导致,也不过最后补一刀而已,因为在泥盆纪晚期最后一次灭绝开始之前,大灭绝已经持续了2千万年!



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