13.5亿吨陨石砸中老挝,坑竟然不见了

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撞击碎片沉积散部东南亚和澳大利亚，科学家借以搜寻地球上一次重大陨石撞击留下的失踪撞击坑。｜MARC WARD，STOCKTREK IMAGES/GETTY IMAGES



2011年，地质学家凯瑞·西赫(Kerry Sieh)与丈夫在越南胡志明市购物，他们匆匆走进一家珠宝小店，想看看这个国家出名的红宝石与尖晶石。而他们一迈进店门，柜台后方墙上一组光滑的黑色卵石就吸引了西赫的注意。

“玻陨石。”收银员宣布，递来一份影印文件，文件显示这些石头形成于一次神秘的陨石撞击——即地球上最近一次重大撞击。

远古人类近亲可能曾经目睹了这场灾难性的碰撞。当西赫读到：巨大的碎片区从中国一直漫延到南极洲、覆盖了地球20%的土地，他意识到，这里缺少了一个关键的细节。
“我当时想，天哪。怎么会没有人发现撞击坑呢？”12年后的今天，西赫确信自己找到了它。

寻找80万年前的巨大陨石
在这次珠宝店偶遇后，西赫研读了科学文献，并搜索了碎片区的卫星图像，寻找有关的地质特征。他开始怀疑，这个形成于80万年前的失踪的陨石坑可能位于老挝南部的布拉万高原(Bolaven Plateau)，埋藏在年轻而广阔的熔岩区下面。
这片区域今天以其总落差90米的壮观瀑布与数不胜数的咖啡与茶叶种植园闻名。不过西赫于本月4号发表在《美国科学院院报》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的最新研究显示，这片区域有一段改天换地的历史。

新研究发现，从老挝南部和泰国东部低地一直延伸到布拉万高原中心区域的喷出岩沉积物不断增厚，据此确定了一个可能的撞击地点。

这些岩石沉积层在高原中心附近，厚达9米。

西赫认为，沉积层底部大大小小的砾石是由足以夷平地表的撞击爆破留下的。在这些砾石的顶部和更厚的灰质沉积物下出现的玻陨石(一种因陨石撞击砂质表面形成的天然玻璃)很可能是陨石撞击产生巨大冲天羽流的证据，它们后来沉积在地表上。

布拉万高原和周边地带共计近500公里宽的区域上，有上百个地点记录和呈现了这一地质序列，显示出围绕高原中心的放射状增厚沉积模式。西赫说，他的布拉万高原模型现在“几乎无可争议”。

不过，并非所有科学家都对此深信不疑。澳大利亚珀斯科廷大学(Curtin University)地质年代学家弗雷德·乔丹(Fred Jourdan)曾用玻陨石中的化学线索将撞击时间推算至78.8万年前。
乔丹说，西赫的模型“可能性很大，”虽然他认为新发现仅提供了间接证据。他指出，东南亚许多火山活动位置也有沙质表面地质属性，也能在陨石撞击中形成玻陨石，因此这项研究“并不能证明撞击发生的正确位置。”

13.5亿吨陨石撞击地球

西赫的珠宝店之行中见到的那种玻陨石是在陨石撞击时抛出的熔融物质碎片接触空气后凝固、落回广阔区域时形成的。
当找不到撞击坑时，玻陨石分布区就是次佳选择，为我们提供摇撼地球的陨石大撞击的记录。

2019年，乔丹对如今主要分布在澳大利亚和东南亚的玻陨石进行了撞击年代测定，从而确定该区域是地球四大玻陨石分布区中最年轻的一块。

一些推断也由此产生，人们猜测亚洲人类远祖，如直立人(Homo erectus)，可能曾目睹这场爆炸。

虽然有限的化石记录难以证实这一推测，但显然最好是从远处观看这场行星碰撞，因为乔丹的分析显示：那些玻陨石形成时的温度条件高达7200℉(约3982℃)。



玻陨石是富含二氧化硅的天然玻璃碎片，一般认为它们是在陨石撞击地球沙质表面时形成的。大撞击能融化地表物质，并使它们从撞击地点猛然喷向数百英里开外，这些物质在远处冷却、凝固成玻璃。照片中的玻陨石来自泰国孔敬地区(Khon Kaen District)。｜MARTIN LAND, SCIENCE PHOTO LIBRARY



“我可以想象，动物们就这样被爆炸掀飞，然后汽化。”西赫说。

事情确实如此。泰国已故地质学家桑加德·布诺帕斯(Sangard Bunopas)记录下了石化森林与化石坑中的证据，它们表明这场撞击曾带来绵延的大火、特大洪水、区域性灭绝和大量动物死亡。

这些玻陨石也提供了关于消失的坑洞本身的线索。

2007年，印度国家海洋研究所(National Institute of Oceanography)科学家希亚姆·普拉萨德(Shyam Prasad)根据玻陨石的分布建构了撞击模型。他提出，撞击坑宽约32~120公里，尽管更进一步的研究显示，坑洞尺寸更接近该预测范围的下限。

这一下限数值与目前在海德堡大学(University of Heidelberg)任职的地球化学家格哈德·施密特(Gerhard Schmidt)基于铱浓度做出的预测值相似。
众所周知，铱富集于陨石和标志恐龙灭绝的地质界线处。施密特对于这种稀有金属进行测算，提出了如下推测：撞击地球的陨石重约13.5亿吨，形成的撞击坑宽约14-19公里。

陨石坑在老挝吗？
对于撞击可能的发生点，还有其他提议，如洞里萨湖(Tonle Sap)——东南亚最大的淡水湖，它所在区域的玻陨石更大且更丰富，在穿过大气的旅途中受到的磨损更少。
但西赫推测，部分关键证据可能还隐于视线之外。2020年一篇论文中，他证实，布拉万高原的熔岩层既宽广(总长近100公里)又深厚(在某些地方深达300米)，同时也足够年轻，能赶上澳大拉西亚地区的陨石撞击并将坑洞掩埋其下。

西赫发现部分熔岩的年龄有1600万年，远比撞击年代更老，而后来的喷发大约发生在3万年前，距今较短。

西赫论述说，撞击前形成的岩浆可以帮助解释玻陨石中为何包含火山与沙质物质的痕迹；更晚发生的喷发则填埋并遮盖了撞击坑。

更多证据还有布拉万高原一侧的巨砾出露。西赫认为它们与最初剥离地表的碰撞爆炸有关。

在布拉万高原周围的400次重力测量揭示地表下存在巨大的密度异常点，西赫将其归因于埋在地下的16公里宽的撞击坑，坑中应当填满了密度略小的岩石碎片。

这篇2020年的文章也受到了一些批判。捷克科学院(Czech Academy of Sciences)地球化学家吉里·米泽拉(Jiri Mizera)称，布拉万熔岩缺少某些在澳大拉西亚玻陨石中出现的化学特征，他因此质疑二者之间存在联系。

在2022年一篇论文中，卡林、东京大学多田賢弘(Toshihiro Tada)和同事报告了一处岩石出露，显示其可能是位于砾石基层上的玻陨石和喷出岩沉积物关键序列，它们都在粉质“黄土”沉积物下。

上面这层“黄土”沉积物又与崩塌的冲击羽流有关，后者曾给区域植物群与动物群带来毁灭性的影响。
多田賢弘说：“冲击石英是经受过冲击波的石英颗粒，类似于裂隙或羽状裂缝，被记录为冲击变形特征。”这些进一步证明了沉积物矿床是在大型小行星撞击中形成的。

寻找更多线索
卡林的论文仅重点讨论了一处地点，不过他声称在那之后已绘制完成横跨泰国、老挝的南部、越南和柬埔寨北部的“陨石撞击喷出物序列”地图。
他还表示，实地考察已表明，沉积物向老挝南部方向逐渐增厚，这些发现同时支持了西赫的布拉万高原撞击点理论。

但在乔丹看来，只有深入地下才能找到最终的证据。“要想让整个撞击研究界都支持这个理论，他们需要深入到他们认为撞击坑所在的位置。”他说。

卡林认为，向下勘探到965-1127公里或许就足以找到其他特征结构，比如震裂锥、冲击矿物和熔融岩——所有这些都是大撞击的标志。“我们可能还会发现陨石本身的碎片。”他说。

到时候，那些东西就该成为珠宝店墙上的新展品了。

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撰文：JAMES ROMERO编译：绿酒编辑：Arvin

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