大家好,歡迎來(lái)到靜靜聊科學(xué),年輕的地質(zhì)學(xué)家阿爾瓦雷茲對(duì)地質(zhì)學(xué)上的k t線產(chǎn)生了濃厚的興趣。這個(gè)kt線其實(shí)就是一層僅有六毫米厚的薄薄的紅色粘土層。它幾乎分布在全球的所有地質(zhì)城中,非常神奇的是,在這層黏土層之后的地質(zhì)層中,再也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)過(guò)恐龍化石。換句話說(shuō),它代表著地質(zhì)史上的一個(gè)特殊的時(shí)刻,也就是在大約6500萬(wàn)年前地球上所有的恐龍以及差不多半數(shù)的物種都從化石記錄中突然消失了。這層薄薄的kt線就像是死神在的制程中劃下的一道死亡線,阿爾瓦雷斯很想知道這一切到底是怎么發(fā)生的?
在當(dāng)時(shí)人們關(guān)于恐龍的普遍觀點(diǎn)依然停留在一個(gè)世紀(jì)前的萊伊爾時(shí)代,也就是認(rèn)為恐龍僅僅是在數(shù)百萬(wàn)年以前才逐漸滅絕的。但是,這層薄薄的黏土確切清楚地表明,至少在最初發(fā)現(xiàn)它的翁布里亞,事情發(fā)生的那是非常的突然。但遺憾的是,在上世紀(jì)70年代,還沒(méi)有方法能夠測(cè)定積累這么一層薄土所需要的準(zhǔn)確時(shí)間。
如果是遇到別的問(wèn)題,阿瓦雷茲幾乎肯定不得不把這種無(wú)解的問(wèn)題給扔在一邊。但這次卻不同,非常幸運(yùn)的是阿瓦雷茲一個(gè)他專(zhuān)業(yè)圈以外的人有著無(wú)法扯斷的關(guān)系,而這個(gè)人恰恰能幫助他解決這個(gè)問(wèn)題。這個(gè)人不是別人正是他的父親,路易斯阿爾瓦雷茲,一位著名的核物理學(xué)家。十年前的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主。雖然老阿瓦雷茲對(duì)她的兒子居然鐘情于敲石頭確實(shí)那是挺瞧不上的,但這次的問(wèn)題卻讓老爺子產(chǎn)生了極大的興趣。老爺子確實(shí)厲害,他馬上就敏銳地意識(shí)到答案可能可以從來(lái)自宇宙的塵埃中找到。這種思路絕對(duì)不是一個(gè)古生物學(xué)家或者一個(gè)地質(zhì)學(xué)家能夠想到的。
大家可能想不到,每年,都會(huì)有三萬(wàn)噸來(lái)“自宇宙的灰塵”積累在地球上,能看到的流星就是這些塵埃在大氣中燃燒的亮光。你也可以把它們當(dāng)作是為隕石,落到地上后往往比沙子還要細(xì)微的多得多。如果把全球所有的塵埃掃成一堆的話,當(dāng)然會(huì)是不小的一堆。但是,如果把他們平均分布在地球表面,那就是極其極其薄的一點(diǎn)點(diǎn)了。但這一點(diǎn)點(diǎn)塵埃中卻含有很多種地球上極其稀少的元素。其中有一種元素叫銥,該元素在太空中的豐度是地殼中的幾千倍,有一種觀點(diǎn)認(rèn)為地球上的絕大多數(shù)銥在地球形成的初期都沉入地核中了。
所以我們今天在地殼中幾乎找不到,老二瓦雷茲在加州大學(xué)勞倫斯伯克利實(shí)驗(yàn)室有一位同事,叫阿薩羅。他剛剛發(fā)展出了一種精確測(cè)定粘土中化學(xué)成分的技術(shù),這種技術(shù)叫“中子活性分析”它的基本原理是在一個(gè)小型的核反應(yīng)堆中用中子轟擊樣品,然后仔細(xì)的劑量被激發(fā)出來(lái)的伽馬射線的量。這是一項(xiàng)極為精細(xì)的工作。之前阿薩羅用這種技術(shù)分析了一片陶瓷。老阿瓦雷茲認(rèn)為如果能測(cè)定出他兒子樣品中外來(lái)元素的量,然后再比較地球上年均積累的量就能計(jì)算出樣品的形成時(shí)間。1977年10月的一天下午,阿爾瓦雷斯父子倆就拜訪了阿薩羅,請(qǐng)求他為他們做幾項(xiàng)必要的測(cè)定。
這其實(shí)是一個(gè)相當(dāng)唐突的請(qǐng)求。因?yàn)檫@項(xiàng)工作不但會(huì)讓阿薩羅耗費(fèi)幾個(gè)月,而且還相當(dāng)?shù)膫?。另外他們?qǐng)阿薩羅確認(rèn)的似乎只是一個(gè)不證自明的東西。這塊地質(zhì)學(xué)樣品中的黏土層是那么薄的一層,顯然形成的時(shí)間也不可能長(zhǎng)到哪里去。當(dāng)然,那時(shí)誰(shuí)也沒(méi)有料到這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚴斋@戲劇性的突破性進(jìn)展。
阿薩羅在2002年的一次訪談中回憶道:“他們很有魅力,也很有說(shuō)服力。而且,看起來(lái)這是一項(xiàng)很有趣的挑戰(zhàn),所以我答應(yīng)試一下。不過(guò),我當(dāng)時(shí)手頭還有很多其他工作要干。所以等我開(kāi)始的時(shí)候,八個(gè)月過(guò)去了。”他停下來(lái)翻了翻筆記本,繼續(xù)說(shuō),“那是1978年6月21日下午1點(diǎn)45,我們把樣品放入檢測(cè)其中,運(yùn)行了224分鐘以后,我們覺(jué)得差不多該有點(diǎn)有意思的結(jié)果了,所以我們關(guān)了儀器,上去看了一下?!?/p>
儀器中出來(lái)的結(jié)果卻讓他們幾個(gè)大吃一驚,事實(shí)上,當(dāng)時(shí)三個(gè)科學(xué)家都以為肯定是儀器出了問(wèn)題了。因?yàn)榻Y(jié)果顯示阿爾瓦雷斯的樣品中銥的含量是正常水平的300倍,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了他們?cè)镜念A(yù)測(cè)。在此后的幾個(gè)月中,阿薩羅和他的同事米歇爾常常就一口氣連續(xù)工作30個(gè)小時(shí),“經(jīng)常吃藥一樣,根本停不下來(lái)”阿薩羅非常幽默地解釋。他們連續(xù)奮戰(zhàn),進(jìn)一步分析了來(lái)自更多地方的樣品,所有的結(jié)果都差不多,無(wú)論是來(lái)自丹麥、法國(guó)、西班牙、新西蘭還是來(lái)自南極洲,都顯示出在k t層中銥的含量是全球范圍的激升,有些地方甚至是正常水平的500倍之多。很明顯,當(dāng)時(shí),地球上發(fā)生過(guò)一件突然性的大事件,而且很可能是災(zāi)難性的。kt層的銥含量是這件大事件確鑿無(wú)疑的證據(jù)。
經(jīng)過(guò)一番思考,阿爾瓦雷斯父子就得出一個(gè)唯一合理的結(jié)論,不管怎樣,那就是地球曾經(jīng)遭受過(guò)一顆巨大的小行星或者彗星的重?fù)?,就?500萬(wàn)年前。其實(shí),在當(dāng)時(shí)來(lái)說(shuō),地球曾經(jīng)遭到過(guò)破壞利極大的天地沖撞這種觀點(diǎn)其實(shí)并不是非常的新鮮。早在1942年,西北大學(xué)的天體物理學(xué)家巴德溫曾在一篇寫(xiě)給《大眾天文學(xué)》的雜志文章中就提出過(guò)這種可能性。另外至少還有兩名知名的科學(xué)家,一位是天文學(xué)家?jiàn)W匹克,另一位是諾貝爾獎(jiǎng)得主,化學(xué)家尤里,在不同時(shí)間都說(shuō)過(guò)支持這種觀點(diǎn)的話。所以,這些問(wèn)題在這些學(xué)家們面前是那么的渺小,具體什么結(jié)果還需要現(xiàn)代人進(jìn)一步查證。
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