彗星撞击毁灭了最早的人类定居点之一

杨大可

NASA 在行星防御会议上讨论防御撞击问题

在 20 世纪 70 年代位于叙利亚北部的塔克巴（Taqba）大坝将幼发拉底河的河水拦阻之前，一个名为“Abu Hureyra”的考古遗迹被发现，其见证了古代游牧民族首次定居下来并开始种植农作物的那一刻改变。这个定居点目前位于阿萨德湖下面，有一座大土丘是其明显标志。

阿萨德湖是叙利亚最大的湖泊，为周边的庄家提供了灌溉用水，对叙利亚的农业发展起到了巨大作用，也为本地区渔业的发展提供了水源。但在湖泊形成之前，考古学家们曾仔细地提取并描绘了许多材料，包括房屋的一部分、食物和工具等，有大量证据让他们能够确认近 1.28万 年前从游牧向农业的转变。而这是地球文明和环境史上最重要的事件之一。

除了上述重要事件之外，现在科学家发现“Abu Hureyra”还有另外一个非常重要的故事要讲。在找到的谷类作物和食品中，考古学家发现了熔融的玻璃溅落到早期的建筑材料和动物骨头等位置上。研究显示，这些熔融玻璃是在极高的温度下（高于2200摄氏度）融化形成的，这个温度远远高于当时人类能力范围内，比如火、照明，甚至是火山爆发能达到的温度。

美国加州大学圣塔芭芭拉分校（UCSB）的名誉地质学教授 James Kennett 表示：“更通俗地描述一下，该研究发现的如此高的温度可以在不到一分钟之内，将一辆汽车完全融化。”他认为，这种能量强度只能由极其剧烈、高能量、高速度的现象造成，而这种现象则很可能是宇宙撞击事件的结果。

在熔融玻璃样本的外表面富集了 Pt、Ir 和 Ni 的 Fe 的 SEM 图像

这项研究以科学报告的形式，发表在了最近一期的《自然》杂志上。该论文一经发布，就得到了广泛的关注与议论。

Kennett 和其他研究团队成员都认为，根据该地点被洪水淹没之前所收集到的资料，Abu Hureyra 应该是第一个记录了碎片状彗星给人类居住区带来直接影响的遗址。

而这些彗星碎片极大可能都是来自更新世（其是地球上气候发生剧烈变化的时代，当时的生物群很接近现代的形态，人类也在这一时期出现）末期撞击地球，并且在大气中爆炸的彗星的一部分。有研究人员称，当时的撞击导致了大量大型动物的灭绝，包括猛犸象、剑齿虎和美洲马等;还导致了北美克洛维斯文化的消失，他们是在当时才移民到美洲的石器时代人;以及“新仙女木”事件（末次冰消期持续升温过程中的一次突然降温）。

“我们这次的新发现，为非常高的温度提供了强有力的证据，而这种高温目前仅可能与来自宇宙的影响有关。” Kennett 说道。早在 2012 年，一项发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）的研究就显示， 1.29 万年前有一颗太空岩石撞击地球，造成了北美最大的动物灭绝，并导致一段异常寒冷的时期。

当时，研究人员测试了克洛维斯人的文物以寻找微观土壤线索，来确认只能在极端温度下由彗星或者小行星撞击而产生的粒子混合物。他们认为，如果撞击碎片在大气中像雨滴一般降落，那么这些文物会向保护盾一样，阻挡粒子混合物落到其下面的土层中。研究结果显示，在克洛维斯文物的表面上检测到的粒子混合物数量是这些文物下方土壤中粒子混合物数量的 30 倍。

然而，当时关于是否是因为彗星撞击导致了克洛维斯人的灭绝仍具有争议。不过，彗星撞击可以解释为什么会有大结冰时期，一个长达 1300 年的冰川时代。由于彗星撞击产生的巨大能量，融化了大面积的北美冰盖，扰乱了控制全球热传输的海洋气流循环。但同样，因为结冰，该时期完好地保存并记录了海洋核心和古土壤样品。

Kennett 与同事在这次的研究中发现，验证了他们早前在美国宾夕法尼亚州梅尔罗斯和南卡罗来纳州布莱克维尔对熔融玻璃样本的研究——这些矿物材料都是各向同性的，而这种特性仅在少数几种材料中发生;例如，氯化钠、人造玻璃、陨石和某些冲击玻璃之中。

研究人员分析了熔融玻璃样本的化学组成、形状、结构、地层温度、磁特性和水含量等数据。分析结果表明，它是在非常高的温度下形成的，其中有富含铬、铁、镍、硫化物、钛，甚至有富含铂和铱的熔化铁的矿物，所有这些矿物都是在2200摄氏度以上的温度下形成的。他们推断，根据铬铁矿和磁铁矿的沸点，内部玻璃熔体温度在达到1250摄氏度时，周围的大气温度至少要升至 1750摄氏度，最有可能升至 2600摄氏度以上。

Abu Hureyra 位于新仙女木事件边界（Younger Dryas Boundary ，YDB）散布区的最東端，该地区包括美洲、欧洲和中东部分地区的大约 30 个地点。这些位置均有大量燃烧的证据，包括一个广泛分布的富含碳的“黑毡”层，其中包含了数百万个纳米金刚石、高浓度的铂和在非常高的温度下形成的微小金属球体。而这些发现，让 YDB 影响假说在近年来获得了更多关注。

Kennett 表示，对于 Abu Hureyra 的研究排除多种潜在的熔融玻璃形成机制，比如建筑物起火、生物质或“干草堆”火灾、人为污染，以及闪电引起的融化等。“Abu Hureyra 村庄被突然摧毁，” Kennett 说，“此前一些证据只限于针对大型动物的影响，而这个研究给出了人类早期定居点发生灾难的直接证据。必须在足够近的距离发生撞击或爆炸，才能在整个村庄散发出大量的热量并产生熔融玻璃。”

“这些关键材料在常温下极为罕见，但在撞击事件中很常见。” Kennett 说，“根据这项研究，发现熔融玻璃是由区域生物质、土壤和漫滩沉积物近乎瞬时融化和蒸发，然后又瞬时冷却而形成的。”此外，由于发现的物质与世界其他地方的 YDB 层中发现的物质相同，因此推断它们很可能是由碎片化的彗星造成的，而不是因为单个彗星或小行星才造成的。

“一次较大的小行星撞击不会造成像在 Abu Hureyra 发现的那样广泛散布的物质。” Kennett 说，“最大的彗星碎片团被认为能够于几分钟内在地球的整个半球造成数千次空中爆炸。YDB 假说提出了这一机制，以解释在超过 1.4万多公里的南北半球上广泛分布的同代物质。我们在 Abu Hureyra的发现，十分有力地支持了一颗碎片状彗星造成的重大撞击推断。”（摘自美《深科技》）（编辑/多洛米）