地球:行星的力量(BBC科普三部曲)
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晚期大撞击事件

当人类窥探太空的幽暗角落,探测并拍摄距离地球最近的邻居行星时,一系列奇特的外来新世界就展现在我们面前了。在这些世界中,大部分和我们称为家园的行星完全不同。在下一章中,我们将探讨让我们的世界变得如此与众不同的一些特征。然而,所有行星都有一个共同点,那就是,它们都是受到太空碎片猛烈撞击而形成的。从距离太阳最近的水星,到天王星冰质的卫星,到处都是撞击留下的痕迹。从大小来看,有月球岩石样本上的小坑,也有直径超过1000千米的巨大的环形盆地,这些都见证着它们与目前已消失的小行星、彗星和星子之间的碰撞。为了获得关于这些从未停息的撞击的最有力证据,我们只需要看看距离我们最近的邻居星球。没有大气和水的侵蚀,月球陨石坑的原始风貌可能还会延续数十亿年,这是危险宇宙的一个持久的“快照”。

1609年,伽利略用他的望远镜观测月球。他意识到,月球表面的环形特征是洼地,而不是山脉。月球的环形山是由爆炸形成的,还是来自地上的撞击?于是,一场激烈的争论开始了。直到20世纪70年代,“阿波罗”号登月的宇航员带回的月球岩石被发现都有撞击的痕迹,这个问题才最终得到解答。但是,关于那批首次从月球上带回来的岩石,我们有个更为复杂的故事要讲。它们基本上属于同一年代:38亿~40亿年前。月球似乎经历过短时期的剧烈撞击,天文学家称之为“月球灾难”。这些岩石都来自月球左侧的赤道地区(对着陆飞行器而言,与轨道控制模式之间的通信使那里成为最安全的地带),因此,这些样本可能恰好是同一次撞击留下的残骸。然而,在2000年,科学家在对十多块月球陨石进行年代测定后发现了一些相似的年代。这些陨石在月球表面被随机撞击飞离月球,之后才坠落到地球。这场灾难似乎是一次真正的泛月球事件,它现在已被重新命名为“晚期大撞击事件”。

月球上发生的事件很可能也在地球上发生过。我们和月球之间的距离非常近,足以共同经历一段相似的撞击史。但以下情况除外:由于地球比月球大10倍,地球会比月球多遭受10倍以上的撞击。即使通过肉眼,你也能在月球表面看到晚期大撞击事件留下的印记。我们称为“月海”的深色环形的地方,实际上就是巨大的撞击盆地,它的面积与法国面积相当,在39亿年前,那里发生过猛烈的撞击,之后被填满了熔岩。令人吃惊的是,它们光滑的表面上少有陨石坑,相比之下,灰白色的月球高地上却布满了古老的撞击痕。这些都告诉我们,在晚期大撞击事件发生之后,一切又恢复了平静。

从水星到火星,我们周围的星球上都有迹象表明,它们在40亿年前至38亿年前发生的撞击事件中重生了。确切地说,造成这一现象的原因仍不明了。或许,外太阳系的天王星和海王星最后一次重新调整位置的时候,大量彗星从柯伊伯带被释放出来。不论是何种原因,这些大破坏都支配着内行星。如果以月球为依据,那么地球将会有2万多个像伦敦或纽约那样大的陨石坑,有大约40个像小国家那么大的盆地,以及若干和整个大洲差不多大的陆地。重大的撞击很可能每隔一个世纪或稍久一点儿就会袭击地球。我们稍后会发现,地球表面上并不存在这种大撞击的迹象,因为地球有一种独特的治愈伤口的能力。人们所知道的地球上最古老的岩石可以追溯到这次撞击年代,但是有些科学家认为,这一事实意味着这次撞击强大到足以熔化并重塑了地球的表面。从根本上说,地球又得到了一次重生。

晚期大撞击事件可能是生命成长过程中所需经历的创伤。因为在那些追溯到大撞击之后的古老岩石中,有令人神往的线索,它们显示出最初的神秘的生物活动迹象。一种特殊的碳元素痕迹被很多科学家看作光合作用的见证——生命的能量,这也是现代地质学中具有争议的领域之一。但对有些人而言,地球生命体的最早证明,是在行星闪电战结束的时候。彗星或小行星中富含生命的构成要素,有人认为,它们每年携带40吨的氨基酸和其他有机分子来到早期的地球上。而且,当它们撞入地球的时候,巨大的热量会被释放出来,它们将燃起最早的喜热生物,即嗜热细菌。许多生物学家认为,它们是生命之树的幼苗。在接下来的章节中,我们将继续讲述这个关于生命诞生的令人振奋的故事,但现在只需要注意一个讽刺的事实:地球上最早的简单生物可能是在撞击的混乱中诞生的。