一颗宽度大约10公里的小行星在6600万年前撞上地球,几乎抹去了当时存在的所有非鸟类恐龙和近四分之三的物种。但同一场灾难可能也悄悄建造了地球已知寿命最长的地下生态系统。科学家发现,撞击产生的热液环境持续了至少800万年,比从前的模型预估长了四倍。

“在地球上,只要找到流动的温水,你就找到了生命。我们早已知道小行星撞击会制造热液系统。” 苏格兰大学环境研究中心的安妮玛丽·皮克斯吉尔是这项新研究的共同作者,她在一份声明中直言,团队对模拟结果感到意外。她解释说,本世纪初的早期研究曾认为,希克苏鲁伯撞击产生的热液系统活跃了大约200万年,当时那些计算机模型就已经被看作保守估计,但没想到真实数字会拉开这么大差距。

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6600万年前,那颗小行星以猛烈之势砸进今天的墨西哥尤卡坦半岛,掘出一个近200公里宽的巨型陨坑,同时将巨量热能注入地壳深处。紧接着,墨西哥湾的海水渗入坑底破碎和熔融的岩层,形成了一片由高温、富水孔隙与裂隙编织成的网络。对微生物来说,这种持续被热水浸润的环境近乎天堂。

新研究的突破在于,团队没有停留在纯粹的计算机模拟上,而是把模型与直接钻取自陨坑内部的岩石证据做了结合。2016年,国际大洋发现计划第364次考察在希克苏鲁伯的“峰环”区域钻探,从海床深处取回了岩芯样本。在这些样品中,研究人员发现了一种富含钾的长石矿物,它正是撞击后高温流体在陨坑内部循环时留下的产物。

利用氩-氩定年技术,研究团队推算出这些矿物的形成期出人意料地漫长——从6600万年前的撞击时刻,一直延续到大约5800万年前。也就是说,陨坑下方的热液活动至少绵延了800万年,创造了地球迄今为止记录中延续最久的撞击热液系统。

为了弄明白这个系统为什么能维持如此之久,团队重新运行了计算机模拟,并加入了最新的地质数据和更精密的温度-流体模型。结果显示,陨坑底部破碎岩石的超强渗透性以及持续的温差,让热水循环的“引擎”没能很快熄火,反而像一口深埋地下的长明灶,为微生物生命提供了极为稳定的庇护所。