摘要:根据新的研究,如果近地小行星Bennu在未来与地球相撞,这块太空岩石可能会造成重大的全球破坏,尽管它的大小只是消灭恐龙的小行星的一小部分。天文学家估计,本努在2182年9月有1/2700的几率影响地球,相当于0.037%的几率。
根据新的研究,如果近地小行星Bennu在未来与地球相撞,这块太空岩石可能会造成重大的全球破坏,尽管它的大小只是消灭恐龙的小行星的一小部分。天文学家估计,本努在2182年9月有1/2700的几率影响地球,相当于0.037%的几率。
根据最近对NASA的OSIRIS-REx任务返回地球的样本的研究,这颗小行星包含生命的组成部分,是一块直径约为500米的中型太空岩石。据估计,一颗小行星在6600万年前撞击地球并导致恐龙灭绝,直径约为10公里,是已知的最后一颗撞击地球的大型小行星。
鉴于Bennu在未来产生潜在影响的可能性很小但并非不可能,一个研究小组模拟了这种碰撞对我们星球的影响,包括全球气候以及陆地和海洋的生态系统。周三发表在《科学进展》(Science Advances)杂志上的一项详细研究结果。
根据这项研究,像Bennu这样的中型小行星大约每100000到200000年与地球相撞一次。研究人员发现,这次袭击可能导致全球进入冬天,可能会减少降雨并使地球降温,以及其他可能持续多年的影响。早期人类在以前的小行星碰撞中可能经历过类似的情况。
“我们的早期人类祖先之前可能经历过其中一些中型小行星撞击事件,这些事件可能对人类进化甚至我们自己的基因构成产生潜在影响,”该研究的主要作者、韩国釜山国立大学IBS气候物理中心(ICCP)的博士后研究员Lan Dai戴博士说。
研究人员使用气候模型和ICCP的Aleph超级计算机为与地球的Bennu型碰撞运行不同的场景,主要关注向地球大气层注入1亿至4亿吨物质的影响。结果显示,在小行星撞击后的三到四年内,我们星球的大气化学和气候发生了巨大的破坏。
起初,撞击会产生一个强大的弹坑,并导致材料喷到撞击地点附近的空气中。戴博士说,这次碰撞也会产生强大的冲击波和地震。她说,撞击释放的大量气溶胶和气体可能会上升到大气中,改变地球的气候,产生挥之不去的影响。
如果Bennu袭击海洋,它将引发大规模海啸并向空气中发射大量水蒸气。这些事件可能导致全球高层大气臭氧消耗,并可能持续数年。
“气候活性气溶胶,包括灰尘、烟尘和硫磺,可能会导致撞击后多年的冷却,”戴博士在一封电子邮件中说,“与气溶胶驱动的冷却相比,二氧化碳排放等温室气体可能会导致长期变暖。”
戴博士说,最强烈的情景是4亿吨尘埃在地球大气层中旋转,将导致全球“全面进入冬季”,即一段低温、阳光减少和降水减少的时期。
高高飞到空中的尘埃颗粒会吸收和散射阳光,阻止其到达地球表面。缺乏阳光将导致全球气温迅速下降多达4摄氏度)。研究结果显示,随着全球气温骤降,降雨量可能会下降多达15%,因为地面上的蒸发量会减少。根据这项研究,臭氧层也可能消耗多达32%。
研究作者指出,根据撞击发生的地点,区域范围内的影响可能会更严重。
“我们的结果表明,大气寿命长达2年的尘埃颗粒可能会在撞击后4年多内造成全球撞击冬天,”戴博士说,突然影响的冬季将为植物的生长提供不利的气候条件,导致陆地和海洋生态系统的光合作用最初减少20-30%。这可能会对全球粮食安全造成大规模破坏。
虽然现代人类没有经历过小行星撞击,但戴博士将环境影响与其他“阻阳灾难”进行了比较,例如大型火山喷发。
该研究中估计的全球变冷量与苏门答腊岛多巴山经历超级喷发时发生的情况相当,该喷发被认为是地球历史上最大的喷发之一,可能在74000年前扰乱了全球气候。
哈佛大学地球与行星科学助理教授Nadja Drabon说,研究结果与地球历史上早期撞击的研究影响非常吻合。“过去的许多影响要大得多,它们的影响往往更严重、更持久,”Drabon说,这项研究特别有趣,因为它表明,即使是相对小的影响也可能释放出足够的灰尘,严重限制光合作用,从而导致食物链中出现严重问题。我们相信类似的事件在地球历史的早期就发生过,但初级生产力的下降幅度更大。
Drabon没有参与这项研究,但撰写了关于一块巨大的太空岩石(估计有四座珠穆朗玛峰大小)在 32 亿多年前撞击地球时可能发生的情况的研究。
该研究最出乎意料的结果显示了海洋浮游生物的不寻常行为。研究人员预计这些微小的生物会迅速减少并缓慢恢复。然而,海洋浮游生物很可能已经在六个月内恢复过来,之后可能会增加,“甚至达到在正常气候条件下从未见过的水平”,戴博士说。
“我们能够追踪到这种对尘埃中铁浓度的意外反应,”该研究的合著者、ICCP主任、釜山国立大学杰出教授阿克塞尔·蒂默曼(Axel Timmermann)在一份声明中说。
铁是藻类的关键营养物质,但在南大洋和热带太平洋东部等地区,这种矿物质并不丰富。但是,根据这项研究,如果Bennu中的铁含量很高并且分布在海洋中,它可能会引发前所未有的藻类大量繁殖,尤其是被称为硅藻的富含硅酸盐的藻类,长达三年。
藻类大量繁殖还会吸引浮游动物,浮游动物是以硅藻为食的小型捕食者。戴博士说:“模拟的过度浮游植物和浮游动物大量繁殖可能是生物圈的福音,可能有助于缓解与陆地生产力长期下降相关的新出现的粮食不安全。“
然而,独特的硅藻水华可能会对生态系统多样性产生有害影响。例如,在南大洋富含铁的条件下,硅藻比小型浮游植物具有竞争优势。明显的硅藻大量繁殖可能会阻止小型浮游植物的生长。
Drabon说,一些生命形式,尤其是简单的单细胞生物,在地球上的过去已经观察到过。
接下来,研究人员计划对早期人类对小行星撞击的反应进行建模,模拟他们的生命周期以及他们可能如何寻找食物。
“重要的是要认识到对地球的影响是不可避免的,只是它们何时以及会有多大的问题,”Drabon说,每个人都知道杀戮恐龙的影响。然而,较小的影响更有可能发生,因此研究它们的影响至关重要。
来源:风趣科技圈