13.5億噸隕石砸中老撾，坑竟然不見瞭

  撞擊碎片沉積散部東南亞和澳大利亞，科學傢借以搜尋地球上一次重大隕石撞擊留下的失蹤撞擊坑。

2011年，地質學傢凱瑞·西赫(Kerry Sieh)與丈夫在越南胡志明市購物，他們匆匆走進一傢珠寶小店，想看看這個國傢出名的紅寶石與尖晶石。而他們一邁進店門，櫃臺後方墻上一組光滑的黑色卵石就吸引瞭西赫的註意。

“玻隕石。”收銀員宣佈，遞來一份影印文件，文件顯示這些石頭形成於一次神秘的隕石撞擊——即地球上最近一次重大撞擊。

遠古人類近親可能曾經目睹瞭這場災難性的碰撞。當西赫讀到：巨大的碎片區從中國一直漫延到南極洲、覆蓋瞭地球20%的土地，他意識到，這裡缺少瞭一個關鍵的細節。

“我當時想，天哪。怎麼會沒有人發現撞擊坑呢？”12年後的今天，西赫確信自己找到瞭它。

尋找80萬年前的巨大隕石

在這次珠寶店偶遇後，西赫研讀瞭科學文獻，並搜索瞭碎片區的衛星圖像，尋找有關的地質特征。

他開始懷疑，這個形成於80萬年前的失蹤的隕石坑可能位於老撾南部的佈拉萬高原(Bolaven Plateau)，埋藏在年輕而廣闊的熔巖區下面。

這片區域今天以其總落差90米的壯觀瀑佈與數不勝數的咖啡與茶葉種植園聞名。不過西赫於本月4號發表在《美國科學院院報》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的最新研究顯示，這片區域有一段改天換地的歷史。

新研究發現，從老撾南部和泰國東部低地一直延伸到佈拉萬高原中心區域的噴出巖沉積物不斷增厚，據此確定瞭一個可能的撞擊地點。

這些巖石沉積層在高原中心附近，厚達9米。

西赫認為，沉積層底部大大小小的礫石是由足以夷平地表的撞擊爆破留下的。在這些礫石的頂部和更厚的灰質沉積物下出現的玻隕石(一種因隕石撞擊砂質表面形成的天然玻璃)很可能是隕石撞擊產生巨大沖天羽流的證據，它們後來沉積在地表上。

佈拉萬高原和周邊地帶共計近500公裡寬的區域上，有上百個地點記錄和呈現瞭這一地質序列，顯示出圍繞高原中心的放射狀增厚沉積模式。西赫說，他的佈拉萬高原模型現在“幾乎無可爭議”。

不過，並非所有科學傢都對此深信不疑。澳大利亞珀斯科廷大學(Curtin University)地質年代學傢弗雷德·喬丹(Fred Jourdan)曾用玻隕石中的化學線索將撞擊時間推算至78.8萬年前。

喬丹說，西赫的模型“可能性很大，”雖然他認為新發現僅提供瞭間接證據。他指出，東南亞許多火山活動位置也有沙質表面地質屬性，也能在隕石撞擊中形成玻隕石，因此這項研究“並不能證明撞擊發生的正確位置。”

13.5億噸隕石撞擊地球

西赫的珠寶店之行中見到的那種玻隕石是在隕石撞擊時拋出的熔融物質碎片接觸空氣後凝固、落回廣闊區域時形成的。

當找不到撞擊坑時，玻隕石分佈區就是次佳選擇，為我們提供搖撼地球的隕石大撞擊的記錄。

2019年，喬丹對如今主要分佈在澳大利亞和東南亞的玻隕石進行瞭撞擊年代測定，從而確定該區域是地球四大玻隕石分佈區中最年輕的一塊。

一些推斷也由此產生，人們猜測亞洲人類遠祖，如直立人(Homo erectus)，可能曾目睹這場爆炸。

雖然有限的化石記錄難以證實這一推測，但顯然最好是從遠處觀看這場行星碰撞，因為喬丹的分析顯示：那些玻隕石形成時的溫度條件高達7200℉(約3982℃)。

玻隕石是富含二氧化矽的天然玻璃碎片，一般認為它們是在隕石撞擊地球沙質表面時形成的。大撞擊能融化地表物質，並使它們從撞擊地點猛然噴向數百英裡開外，這些物質在遠處冷卻、凝固成玻璃。照片中的玻隕石來自泰國孔敬地區(Khon Kaen District)。

“我可以想象，動物們就這樣被爆炸掀飛，然後汽化。”西赫說。

事情確實如此。泰國已故地質學傢桑加德·佈諾帕斯(Sangard Bunopas)記錄下瞭石化森林與化石坑中的證據，它們表明這場撞擊曾帶來綿延的大火、特大洪水、區域性滅絕和大量動物死亡。

這些玻隕石也提供瞭關於消失的坑洞本身的線索。

2007年，印度國傢海洋研究所(National Institute of Oceanography)科學傢希亞姆·普拉薩德(Shyam Prasad)根據玻隕石的分佈建構瞭撞擊模型。他提出，撞擊坑寬約32~120公裡，盡管更進一步的研究顯示，坑洞尺寸更接近該預測范圍的下限。

這一下限數值與目前在海德堡大學(University of Heidelberg)任職的地球化學傢格哈德·施密特(Gerhard Schmidt)基於銥濃度做出的預測值相似。

眾所周知，銥富集於隕石和標志恐龍滅絕的地質界線處。施密特對於這種稀有金屬進行測算，提出瞭如下推測：撞擊地球的隕石重約13.5億噸，形成的撞擊坑寬約14-19公裡。

隕石坑在老撾嗎？

對於撞擊可能的發生點，還有其他提議，如洞裡薩湖(Tonle Sap)——東南亞最大的淡水湖，它所在區域的玻隕石更大且更豐富，在穿過大氣的旅途中受到的磨損更少。

但西赫推測，部分關鍵證據可能還隱於視線之外。2020年一篇論文中，他證實，佈拉萬高原的熔巖層既寬廣(總長近100公裡)又深厚(在某些地方深達300米)，同時也足夠年輕，能趕上澳大拉西亞地區的隕石撞擊並將坑洞掩埋其下。

西赫發現部分熔巖的年齡有1600萬年，遠比撞擊年代更老，而後來的噴發大約發生在3萬年前，距今較短。

西赫論述說，撞擊前形成的巖漿可以幫助解釋玻隕石中為何包含火山與沙質物質的痕跡；更晚發生的噴發則填埋並遮蓋瞭撞擊坑。

更多證據還有佈拉萬高原一側的巨礫出露。西赫認為它們與最初剝離地表的碰撞爆炸有關。

在佈拉萬高原周圍的400次重力測量揭示地表下存在巨大的密度異常點，西赫將其歸因於埋在地下的16公裡寬的撞擊坑，坑中應當填滿瞭密度略小的巖石碎片。

這篇2020年的文章也受到瞭一些批判。捷克科學院(Czech Academy of Sciences)地球化學傢吉裡·米澤拉(Jiri Mizera)稱，佈拉萬熔巖缺少某些在澳大拉西亞玻隕石中出現的化學特征，他因此質疑二者之間存在聯系。

在2022年一篇論文中，卡林、東京大學多田賢弘(Toshihiro Tada)和同事報告瞭一處巖石出露，顯示其可能是位於礫石基層上的玻隕石和噴出巖沉積物關鍵序列，它們都在粉質“黃土”沉積物下。

上面這層“黃土”沉積物又與崩塌的沖擊羽流有關，後者曾給區域植物群與動物群帶來毀滅性的影響。

多田賢弘說：“沖擊石英是經受過沖擊波的石英顆粒，類似於裂隙或羽狀裂縫，被記錄為沖擊變形特征。”這些進一步證明瞭沉積物礦床是在大型小行星撞擊中形成的。

尋找更多線索

卡林的論文僅重點討論瞭一處地點，不過他聲稱在那之後已繪制完成橫跨泰國、老撾的南部、越南和柬埔寨北部的“隕石撞擊噴出物序列”地圖。

他還表示，實地考察已表明，沉積物向老撾南部方向逐漸增厚，這些發現同時支持瞭西赫的佈拉萬高原撞擊點理論。

但在喬丹看來，隻有深入地下才能找到最終的證據。“要想讓整個撞擊研究界都支持這個理論，他們需要深入到他們認為撞擊坑所在的位置。”他說。

卡林認為，向下勘探到965-1127公裡或許就足以找到其他特征結構，比如震裂錐、沖擊礦物和熔融巖——所有這些都是大撞擊的標志。“我們可能還會發現隕石本身的碎片。”他說。

到時候，那些東西就該成為珠寶店墻上的新展品瞭。