造成地球最大陨石坑的小行星可能比我们想象的要大得多

本周对小行星来说意义重大，不仅仅是因为 NASA 的 DART 任务故意将一艘航天器撞向小行星。一块古老的太空岩石也再次有机会成为众人关注的焦点。

弗里德堡陨石坑位于现今南非约翰内斯堡市附近，直径约 62 英里（100 公里），是地球上已知最大、最古老的陨石坑。大约 20 亿年前，一颗撞击物（很可能是一颗小行星）冲向地球，在撞击后不久在地面上形成了一个大洞，估计直径为 111 至 186 英里（180 至 300 公里）。本周发表在《地球物理研究杂志》上的一项研究发现，撞击物的体积可能比之前估计的要大。如果是这样，这块飞石将对整个地球造成毁灭性后果。

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这项新研究将使科学家能够更好地模拟地球和其他行星上的撞击事件。“了解地球上最大的撞击结构至关重要，”该论文的第一作者、约翰霍普金斯大学博士生娜塔莉·艾伦在一份新闻稿中说。“获得像弗里德堡陨石坑这样的结构提供的信息是测试我们的模型和对地质证据的理解的绝佳机会，这样我们就可以更好地了解对地球及其他星球的撞击。”

弗里德堡陨石坑在过去 20 亿年中不断侵蚀，这使得科学家很难准确估计陨石坑在撞击时的大小，更不用说形成陨石坑的撞击体的大小和速度。该团队进行了模拟，以匹配陨石坑的最新大小。他们的结果表明，撞击体必须大得多：直径约 12 至 15 英里（20 至 25 公里），速度约为每小时 33,500 至 44,000 英里（每秒 15 至 20 公里）。

这些新发现表明，这颗小行星的规模可能比 6600 万年前撞击地球的那颗小行星更大，那颗小行星导致大多数恐龙物种灭绝，并形成了墨西哥的希克苏鲁伯陨石坑。除了这次大规模灭绝之外，撞击后地球还受到了严重影响，包括大面积的森林火灾、酸雨和臭氧层破坏。

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如果弗里德堡陨石坑是由比形成希克苏鲁伯陨石坑的撞击体更大、移动速度更快的撞击体形成的，那么弗里德堡撞击可能造成更为严重的灾难性全球后果。

罗彻斯特大学地球与环境科学助理教授 Miki Nakajima 在新闻稿中表示：“与希克苏鲁伯撞击不同，弗里德堡撞击没有留下大规模灭绝或森林火灾的记录，因为 20 亿年前只有单细胞生命形式，没有树木。然而，这次撞击对全球气候的影响可能比希克苏鲁伯撞击更为广泛。”

中岛补充说，弗里德堡撞击产生的尘埃和小颗粒可能遍布整个星球，阻挡阳光，冷却地球表面。“这可能对光合生物造成毁灭性的影响，”他说。“在尘埃和气溶胶沉淀下来后——这可能需要数小时到十年的时间——撞击产生的二氧化碳等温室气体可能会在很长一段时间内使全球气温升高几度。”

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此前对这一事件的研究发现，撞击体的物质被喷射到远至现今俄罗斯卡累利阿的地方。研究小组利用一种新模型确定，卡累利阿所在的陆地距离南非陨石坑只有大约 1,200 至 1,500 英里（2,000 至 2,500 公里）——比如今两地相距约 6,176 英里（9.940 公里）要近得多。

“确定很久以前的大陆位置极其困难，”艾伦说。“目前最好的模拟已经绘制了大约 10 亿年前的地图，而越往前追溯，不确定性就越大。澄清诸如这种喷出物（小行星抛出的物质）层映射之类的证据，可能让研究人员能够测试他们的模型，并帮助完善对过去的观察。”