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彗星与恐龙的灭绝

       

    地球上至今最成功的一种动物要算是恐龙了。恐龙雄踞地球有1亿年之久,种类繁多,水里、空中和陆地都有它们的踪迹。恐龙在中生代极之繁盛(中生代,即距今1亿8100万年至距今6300万年的一个地质年代),而恐龙在中生代末期时绝种,从地球表面消失。差不多同一时期,地球上所知动植物种类,也有一半灭绝。这样数量庞大的生物灭绝,发生在很短的时间之内,自然引发起各种不同的猜想和假设。有人认为,恐龙绝种可能是因为它们已过度发达,身躯体积和神经系统不相称,使它们反应迟钝、觅食困难,更要面对当时出现的较小、较灵活的哺乳类动物。有人认为,当时部分恐龙所依靠维生的植物,进化成开花植物,恐龙适应不了,终致饿死。这个物种大量灭绝的时期,正好是中生代的白垩纪(Cretaceous Period)和新第三纪(Tertiary Period)之间,所以又称C-T灭绝现象(C-T Extinction)。无巧不成书,在这个远古的年代,地球的岩层里,夹上了一层不薄的红棕色黏土。地质学家在世界多个地方,例如意大利、法国、突尼斯、丹麦和新西兰,都能找到这种夹在白垩纪和第三纪的岩层之间、质地较细的黏土,而从这层黏土的厚度,估计这层黏土沉积而成的时间并不长,只在以百年计的时间内便形成了。美国一位物理学家艾弗里斯(L.Alvarez)和他的地质学家儿子,假设这层黏土的来源,并非地球物质沉积而成,而是当时连续不断落到地球表面的一些微陨尘。假如他们的假设成立,这层红黏土里铱(Iridium)的含量,应比地球其他岩石要多。分析结果证实,这层黏土里铱的含量,比其他地质的岩石,高出30—160倍等。这项结果支持了艾弗里斯的假设,即这层沉积物来自太空而非地球。

  不断沉降地面的微陨尘,又怎样能导致当时地球生物,包括恐龙的大量灭绝呢?科学家初步提出的答案,是将那些铱带到地球的不是微陨尘,而是一个体积庞大的物体,一如现今我们所知的小行星。这一颗小行星和地球碰撞,冲击起大量尘埃,遮天蔽日,令到晨昏颠倒,生态失去平衡,甚至使地轴倾斜角度改变,以致气候巨变。如果我们单要解答的问题,是恐龙为什么会消失,或许可以采纳恐龙过度发达、或恐龙蛋给纤小灵巧的哺乳类动物吃光等等的理论,可是当我们发现连当时白垩纪末海底的物种也消失净尽时,就难免对上述理论提出质疑。只有一种全球性的灾难,才能留下这样深远的影响,而科学家相信,一颗撞落地球的小行星,就是理想的答案。

  有些科学家却有不同的见解,他们手上更有古生物学和化石作证据。他们认为大规模物种灭绝是周期性的,而这周期大约为3000万年。美国两名科学家,追查过去2亿5000万年间,600种海洋生物的演变和灭绝,发现每隔2600万年,海洋生物中便出现一次大规模的绝种现象。既然每隔一段时间,地球上的生物便遇到一次灾劫,有什么自然现象,可以解释这个周期性呢?

  上面提过小行星撞击地球,破坏生态平衡,导致恐龙绝迹。但是飞近地球而体积庞大的小行星不多,况且要使它带来的铱,分布在地球各处,这个撞击地球的物体,假如有5-10千米的直径,也要以每秒60千米的高速,撞击地面,小行星在运行时并没有这样高的速度。科学家于是将注意力转到彗星。

  彗星源于何处?早于50年代,荷兰天文学家奥尔特(J.Oort)已经提出彗星云的学说。奥尔特统计过彗星的轨道,认为离太阳5万个天文单位处,有一个好像壳一般包围着太阳系的彗星云,里面有大约千亿个彗星的核心,这些彗星的核心受到其他星的引力扰动,便会脱离彗星云,有些会飞向太阳,让我们见到,有些则可能消失于星际空间。为了解释物种来绝的3000万年周期性,科学家提出一个类似的假设:在奥尔特的彗星云和冥王星之间,有一个藏量更丰富的彗星云,里面有1万亿个彗星体,只要受到骚扰和适当的推动,便会”跌”入太阳系内部,有些彗星的轨道,假如是和地球相切,便会有机会变成轰击地球的太空炸弹。

  假如真有这样一个彗星云,比奥尔特推论的那个更为接近我们,有什么因素可以使彗星云里的彗星,脱离稳定的轨道而飞进太阳系的内部、撞击我们的行星、引起广泛的破坏呢?这里,科学家提出了两个可能的答案来交代使彗星脱离彗星云的引力扰动:一是一颗又小又暗的红矮星、二是质量要比太阳大1000到1万倍的星际云。第一个答案中的红矮星,杯绕太阳公转,转一圈要2600万年,当最接近太阳时,足以扰动彗星云里的彗星,使大量彗星在短时间内飞入太阳系的内部。第二个答案中的星际云,位于我们这个银河系平面,太阳系运行到这星际云25光年外时,彗星云里面的彗星,受到星际云引力的扰动,也会飞到太阳系的内部,而太阳系每3300万年,便穿越银河平面一次。不过在这里,科学家也谨慎起来,原因是上述的两个可能性,是假设上的假设:这两个可能性是用来解释彗星怎样从彗星云释放出来,而彗星本身,也是一个假设。至于颗扰动彗星云的红矮星在哪里,或是那堆质量庞大的星际云如何让我们观测到,都是有待解决的问题。

  无论是小行星或彗星,无论是否有这个约3000万年的灭绝周期,要是真有一个小彗星撞击地球,其破坏力之巨是毋庸置疑的了。中生代的恐龙,或许真的见过这样一个可怖的景象:一颗彗星,已经非常接近地球,从表面上看,大到遮盖了半边天空。彗星和大气层磨擦,发出眩目的光芒,迅即击中远古地球其中一个海洋。在慧星落点的海水,立即化为蒸气,并且剧烈膨胀,发出轰然巨响;海水被激起数十米高的海啸巨浪,向四方八面汹涌奔去。而撞击产生的空气激波,也随之而至,海洋近岸的动物植物,不被海啸卷走,就是被空气激波震死。一个巨大的蘑菇云,慢慢在大气层上升,因为撞击而解体的巨星,其物质化成微细的颗粒,随着这个蘑菇云升上大气层高处,而撞击产生的地震震波,也从撞击点环绕地球传播开去 。撞击点附近几百千米,开始刮起强风,同时受升起的尘埃水气遮掩,暗无天日,大风夹着雨点和冰雹,横报大地。几日之后,环境似乎开始稳定下来,但大气层里尘埃微粒大量增加,天空变得灰暗,日出日落也变得彤。大数星期内,微尘随着大气层的气流,弥漫开去,逐渐平均地分布在大气层中。水气以微尘为核心积发聚,积成厚厚的云层和长期而且大量的降雨。

  从太空回望,这时的地球,见不到陆地海洋,只呈现白茫茫的云海,且全无缝隙,云顶反射太阳光,使地球成为耀目的行星。但在云层之下,地面上和海洋,生物开始和阳光隔绝。植物没有阳光,慢慢凋萎;素食动物失云了粮食来源,大量饿死;食肉动物也只有在一片漆黑里觅水,水栖动物也窒息而死。只有那些依靠植物腐烂的残渣为食物,或机巧灵活而逃过被同类捕食的动物,才可以幸存世上。生物界的面貌,就这样来一个彻底的改观,当太阳的光线在数年后再次穿过云层,射到大地和海洋时,微不足道的哺乳动物,已经完全取代了曾经称霸一时的恐龙的位置,成为地球生物界的主宰。

 

 

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