科學家解密地球最大隕石坑

　　 大約20億年前，一顆可能是小行星的天體撞向地球，在今天南非約翰內斯堡附近的一個地區形成了迄今地球上最大的隕石坑——弗里德堡隕石坑。

　　此前的研究認為弗里德堡隕石坑是由一顆直徑約15公里的天體，以每秒15公里的速度撞擊形成的。這個結論已被廣大科學家接受。

　　但近日發表于《地球物理學研究雜志：行星》的一項研究顯示，這顆撞擊形成弗里德堡隕石坑的天體可能比想象的要大得多，并且對整個地球產生了毀滅性影響。

　　美國羅切斯特大學的這項研究提供了對這次撞擊的更準確理解，并能夠使研究人員更好地模擬過去和未來發生在地球或其他行星上的撞擊事件。

　　經過20億年時間，弗里德堡隕石坑已經被侵蝕。這使得科學家很難直接估計隕石坑的初始大小，因此也很難推斷形成隕石坑的天體的大小和速度。

　　此前估計的直徑約15公里、速度為每秒15公里的天體，撞擊后產生的隕石坑直徑約為172公里。而這比目前估計的弗里德堡隕石坑要小得多。基于新的地質證據和測量結果，研究人員估計該隕石坑原始直徑應該在250至280公里之間。

　　論文第一作者Natalie Allen和之前的導師、羅切斯特大學的Miki Nakajim等，基于上述最新的隕石坑大小數據進行了模擬，發現這顆撞擊地球的天體直徑大約在20至25公里之間，并以每秒15至20公里的速度墜落。

　　這意味著形成弗里德堡隕石坑的天體可能比6600萬年前殺死恐龍、形成希克蘇魯伯隕石坑的小行星還要大。

　　“與形成希克蘇魯伯隕石坑的撞擊不同，形成弗里德堡隕石坑的撞擊沒有留下生物大規模滅絕或森林火災的記錄。這是因為20億年前只有單細胞生命，而沒有樹木存在。但其對全球氣候的影響可能比前者更廣泛。”Nakajim說。

　　Nakajim說，弗里德堡隕石坑形成時產生的灰塵和氣溶膠會擴散到整個地球，阻擋陽光，冷卻地球表面。“這可能會對需要進行光合作用的生物產生毀滅性影響。在塵埃和氣溶膠沉降后（可能需要幾個小時到10年時間），撞擊產生的二氧化碳等溫室氣體可能會在很長一段時間內使全球溫度升高幾攝氏度。”

　　通過上述模擬，研究人員得以研究撞擊所噴射出的物質以及這些物質從隕石坑噴射出的距離，從而確定數十億年前的陸地分布。例如，之前的研究認為，來自撞擊坑的物質被噴射到今天的俄羅斯卡累利阿。但Nakajim等人通過新模型發現，20億年前，卡累利阿所在地距離弗里德堡隕石坑只有2000到2500公里，比現在這兩個地區間的距離要近得多。

　　相關論文信息：https://doi.org/10.1029/2022JE007186