切萨皮克湾的陨石撞击与其深远影响

大约在3500万年前,汉普顿道路(Hampton Roads)曾处于水下,海岸线距离现在的里士满(Richmond)有几十英里。

恐龙早已消失,但这片如今的弗吉尼亚东南部海域中充满了古老的鲸鱼、鲨鱼和海星等海洋生物。

然而,某一天,这里的生命在几秒钟内被摧毁。

一颗来自外太空的天体——可能是小行星或彗星,迅速撞击了切萨皮克湾的下方。

“这次撞击的杀伤区域将会延伸到数百英里之外,”老多明尼大学地质学家理查德·惠特卡(Rich Whittecar)说。

撞击的侧向爆炸产生的力量比人类引爆的原子弹要强大数十倍,惠特卡表示。

植物和动物将会被所有物质“完全撕碎”,同时被强烈的热量焚烧。

“这可不是个美好的一天,”惠特卡说。

地质学家于1990年代首次拼凑出切萨皮克湾撞击坑的故事。

如今,它是美国已知的最大陨石撞击,亦是世界上最大的撞击之一。

不过,最新的研究首次记录了这次撞击的广泛影响。

科学家们发现,位于北卡罗来纳州沙丘区(Sandhills)240英里的地方有证据表明,弗吉尼亚州的陨石撞击引发了一场大规模海啸。

这个发现起初是个意外。

将这个谜团埋藏在地下的故事始于近十年前,退休顾问地质学家鲍勃·加尼斯(Bob Ganis)正在北卡罗来纳州的穆尔县(Moore County)调查一些化石。

这时,他接到了一位当地地产主的电话。

这位地产主询问他是否愿意前来调查位于她财产边缘的一条叫做涂料丘农场(Paint Hill Farm)的临时沟渠,因为计划在该处修建一条管道。

加尼斯接受了邀请,并称之为“我人生中最奇怪的一天之一”。

他仔细查看了大约10英尺深的岩层,感到“完全困惑”。

他所看到的并不符合他对该地区地质的理解。

“我不知道这是什么,也没有可用的报告来理解它,”他说。

于是,他开始了多年探寻地下秘密的过程。

第一步是确定这些岩层的年龄。

加尼斯在附近发现了化石鲨牙,并与同行合作,将其化石鉴定到晚始新世(late Eocene)时期,大约距今5600万到3400万年前。

随后,加尼斯与南卡罗来纳州地质调查局的拉尔夫·威洛比(Ralph Willoughby)联系,描述了这些神秘的沉积层。

他们逐层仔细研究岩床,以尝试在该地区的地质背景中解释每一层的成因。

“当我们到达顶部时,面对这层混乱的碎石,我们仍然感到困惑,”加尼斯说。

“‘这是什么东西?’”

有一天,在查看沟渠现场的照片时,“灵感来了”,他说。

“我们意识到这是一种海啸沉积。”

在此之前,没有地质历史可用以解释为何会有这样的沉积,除了一种:35百万年前弗吉尼亚州的陨石撞击。

解决谜团

这颗小行星的直径约为2至3英里,以每小时约44000英里的速度撞击到现代弗吉尼亚州的大陆架上,按照美国地质调查局(U.S. Geological Survey)的说法。

巨大的陨石坑大部分仍然淹没在海湾之下,这也是科学家们直到最近几十年才发现的原因。

现在汉普顿路地区的圆形形状包括东海岸的下半部分,诺福克的北缘,以及半岛和中半岛的东部边缘。

与任何落入水中的物体一样,这颗小行星产生了巨大的飞溅——可能高达数千英尺的巨型海啸,

“这样的海啸是世界上罕见的,”加尼斯说。

它可能冲过蓝岭山脉,席卷整个东南部,甚至可能跨越大西洋,拍打非洲和欧洲的海岸。

科学家们在首次调查切萨皮克湾的陨石坑时描述了如此广泛的海啸,但没人找到实际的证据。

加尼斯的团队将海啸作为涂料丘岩层的一个可能解释,但需要更多证据来证实它。

底层的沉积物包含木炭、自然玻璃和其他岩石碎片;这些是你期望在撞击中飞溅出的物质,加尼斯说。

它还具备“极热爆炸”的特征。

另一层包含爆炸产生的灰烬。

惠特卡帮助确定了顶层的成分,这是一种包含石化木材的沙砾层,以及类似名为“土壤石”(plinthite)的物质。

这个团队需要一位专家来确认。

“我去那里(看这些东西),基本上说‘是的,那是土壤石’,”惠特卡说。

这种富含铁的块状红色粘土在热带地区很常见。

研究人员认为,弗吉尼亚的海啸将这种物质从海床上卷起,并最终到达了涂料丘。

沉积物中的铱的存在进一步证明了他们的海啸理论。

铱是一种地球上极为稀有的金属,但在小行星中很常见。

研究人员在上个月的《东南地质》期刊上发表了他们的合作研究结果。

涂料丘的土地所有者最近将这块300英亩的土地出售给非营利组织自然保护协会,后者计划将其转交给州立公园系统,扩展位于韦马斯伍德沙丘自然保护区。

海啸沉积物将得到保护,并可能通过相关展览和教育活动成为公园的一大亮点,加尼斯说。

惠特卡表示,地质学家对这类工作感兴趣主要出于好奇心以及为未来几代人提高知识。

“从实际的灾害预防角度来看,”他说,“当然,这确实给了对这样海啸的概念重视,

如果我们能阻止其中一个(小行星)撞击,值得采取措施去偏移它。”

这个故事最初由赫尔罗公共媒体的媒体合作伙伴《弗吉尼亚水银》(Virginia Mercury)发布。

作者:凯瑟琳·哈夫纳 / 赫尔罗

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图片源于:royalexaminer