大家知道，地球生命的演化過程，并不是一帆風(fēng)順的。化石記錄顯示，地球自形成生命以來，總共經(jīng)歷了5次生物大滅絕事件。這些事件導(dǎo)致了地球上生物多樣性急劇減少。

第一次發(fā)生在奧陶紀(jì)-志留紀(jì)滅絕事件，距今約4.45億年前，導(dǎo)致約85%的物種滅絕，海洋無脊椎動物如三葉蟲和腕足動物受影響嚴(yán)重。

第二次是泥盆紀(jì)-石炭紀(jì)滅絕事件，距今約3.6億年前，主要影響海洋生物，約70-80%的物種滅絕，包括珊瑚、腕足動物和魚類。

第三次是二疊紀(jì)-三疊紀(jì)滅絕事件，發(fā)生在約2.52億年前，是地球上最大的一次滅絕事件，約96%的海洋物種和70%的陸地脊椎動物滅絕，海洋和陸地生態(tài)系統(tǒng)都遭到重創(chuàng)。

第四次是三疊紀(jì)-侏羅紀(jì)滅絕事件，約2億年前，導(dǎo)致約75%的物種滅絕，很多大型爬行動物和海洋生物消失，為恐龍的崛起提供了生態(tài)空間。

第五次是白堊紀(jì)-古近紀(jì)滅絕事件，約6600萬年前，導(dǎo)致約75%的物種滅絕，包括著名的非鳥恐龍、菊石等。

上述滅絕事件的原因各異，包括大規(guī)模的火山活動、氣候巨變和外來小天體的撞擊等。而小天體撞擊被認(rèn)為是導(dǎo)致第五次，也就是恐龍大絕滅的原因。這次大撞擊發(fā)生在墨西哥灣的希克蘇魯伯區(qū)域。

這一結(jié)論是如何得到的？是否存在爭議呢？

以下是希克蘇魯伯小天體撞擊被視為“大滅絕禍?zhǔn)住钡膸讉�原因：

一是時間上的一致性：地質(zhì)證據(jù)顯示，希克蘇魯伯小天體撞擊發(fā)生在大約6600萬年前，與K-Pg滅絕事件幾乎同時。

二是全球影響：小天體產(chǎn)生的巨大能量導(dǎo)致了全球性的環(huán)境變化。它被認(rèn)為產(chǎn)生了大量的塵埃和氣溶膠，這些物質(zhì)進入大氣層，可能導(dǎo)致陽光被遮擋，進而引發(fā)“核冬天”效應(yīng)，導(dǎo)致全球氣候劇烈變冷。

三是地質(zhì)證據(jù)：在全球的同一沉積地層中發(fā)現(xiàn)了一層富含銥的沉積物，而銥在地球表面相對較少，通常與地外小天體有關(guān)。這為小天體撞擊提供了證據(jù)支持。

盡管這個假說被廣泛接受，但也存在一些爭議和其他觀點：

一是火山活動。一些科學(xué)家認(rèn)為，與小天體撞擊同時期發(fā)生的劇烈火山活動（如印度的德干暗色巖噴發(fā)）也可能對氣候造成了重大影響，可能是導(dǎo)致生物大滅絕的主要或共同原因。

二是同步性和區(qū)域性影響。雖然撞擊和滅絕事件在時間上很接近，但是否所有地區(qū)都同步感受到滅絕效應(yīng)仍有討論。此外，撞擊對不同區(qū)域生物群落的具體影響可能存在差異。

三是復(fù)合因素。一些研究者認(rèn)為，大滅絕可能是多種因素共同作用的結(jié)果，包括小天體撞擊、火山活動、海平面變化和氣候波動等。

總體而言，盡管存在爭議，希克蘇魯伯小天體撞擊仍被認(rèn)為是第五次生物大滅絕的重要因素之一，與其他可能的環(huán)境壓力共同促進了這一重大的生物滅絕事件。可見，盡管存在一些爭議，但都不否認(rèn)小天體撞擊對第五次生物大絕滅的影響。而且，全球很多科學(xué)家還在圍繞這一話題開展研究。

國際大洋計劃第364次任務(wù)（IODP-364）就是專門研究希克蘇魯伯撞擊坑的，來自全球十多國家的30多位科學(xué)家參與了這項工作。我作為來自中國的科學(xué)家代表，主要任務(wù)是研究這次撞擊事件造成的沖擊變質(zhì)現(xiàn)象，也就是在巨大的撞擊壓力下地球巖石的變形變質(zhì)特征。

關(guān)于這次撞擊的小天體類型和來源，也有很多科學(xué)家在開展研究。最近發(fā)表在《科學(xué)》期刊上的論文，就是對這一問題很好的回答。

論文作者利用釕（Ru）——一種鉑族元素——的同位素構(gòu)成來研究隕石的屬性。之所以選擇釕，是因為它在不同的隕石類型之間表現(xiàn)出顯著的差異，而這些隕石群的釕同位素組成也與地球不同，因此釕可以用來確定撞擊巖中地外成分的來源。

不僅如此，隕石的釕同位素特征，還隨其母體小行星在太陽系早期形成時的日心距離（與太陽的距離）而變化。根據(jù)各種元素同位素組成的差異，可將隕石分為兩大類：碳質(zhì)球粒（CC）隕石，以及非碳質(zhì)（NC）隕石。相比之下，碳質(zhì)球粒隕石來自碳質(zhì)（C-型）小行星，它們形成于更大的日心距離，即位于木星軌道之外。非碳質(zhì)隕石中很多是硅質(zhì)（S-型）小行星的碎片，形成于火星和木星之間。

該項研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生白堊紀(jì)-古新世界線的希克蘇魯伯隕石具有不同于地球的釕同位素組成，而與碳質(zhì)球粒隕石的釕同位素組成一致。這意味著希克蘇魯伯隕石來自具有碳質(zhì)球粒成分的天體，也就是起源于外太陽系，位于木星軌道之外。

那么，這一研究成果還有哪些意義呢？

首先是為找到第五次生物大滅絕的元兇找到了更多的證據(jù)。前面說過，大部分證據(jù)都指向小天體撞擊，其中一個重要證據(jù)就是沉積地層中的鉑族元素來源。盡管來自隕石的可能性很大，但是基性火山巖的噴發(fā)也可以帶來一定程度的鉑族元素富集。而本項研究排除了（白堊紀(jì)-古近紀(jì)）界線黏土層中鉑族元素升高源于同期火山噴發(fā)的可能性，也排除了前人提出的希克蘇魯伯隕石的彗星起源的可能性。

其次是進一步提醒地球居民，飛來橫禍?zhǔn)峭耆�有可能的，即使是遠在數(shù)億公里之外的小天體，也有可能會撞擊地球。因此，開展小天體運動軌跡的研究，特別是近地小天體監(jiān)測和小天體防御是非常重要的。

作者：中國地質(zhì)大學(xué)教授肖龍

審核：中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心研究員周炳紅

分享讓更多人看到