大约12800年前，一颗彗星的碎片可能在地球大气层中发生爆炸，导致全球气候突然变冷，这一事件被称为新仙女木期。研究人员在北美多个地点发现了与宇宙空爆相关的证据，包括铂、微球、熔融玻璃和冲击破裂石英。这些证据表明，这次事件并没有形成陨石坑，而是以一种“着陆”空爆的方式发生，这种爆炸与地面上的撞击不同，压力和温度较低。研究还发现，这种空爆产生的冲击石英与陨石坑中的冲击石英有显著不同，其裂缝呈现出不规则的网状交叉、蜿蜒的线条以及表面和地下裂缝的图案。这些发现支持了新仙女木撞击假说，并可能解释了北美巨型动物的灭绝
新的证据支持这一假设，即一颗碎片彗星在 12,800 年前引发了一场剧烈的气候变化，美国各地的调查结果表明，在没有形成陨石坑的情况下发生了强大的“着陆”空爆。
研究人员正在进一步强化新仙女木撞击假说，该假说表明，一颗碎片彗星在大约 12,800 年前与地球大气层相撞。据信这一事件引发了一次重大的气候变化，突然停止了地球变暖的趋势，并将其陷入了一个被称为新仙女木期的近冰期。
现在，加州大学圣巴巴拉分校名誉教授詹姆斯·肯尼特（James Kennett）及其同事报告说，与宇宙空爆相关的代理分布在美国东部（新泽西州、马里兰州和南卡罗来纳州）的几个不同地点，材料表明了所涉及的力和温度在这种情况下，包括铂、微球、熔融玻璃和冲击破裂石英。这项研究发表在 ScienceOpen 的期刊《 Airbursts and Cratering》上。
肯尼特说：“我们发现，压力和温度并不是主要陨石坑形成撞击的特征，而是与所谓的‘着陆’空爆一致，这种爆炸不会以陨石坑的方式形成太多。”
受到冲击的石英颗粒，裂缝中充满了熔化的玻璃。图片来源：加州大学圣塔芭芭拉分校
地球每天都受到大量以微小尘埃颗粒形式存在的天体碎片的轰炸。另一方面，是极其罕见的灾难性影响，例如 6500 万年前的希克苏鲁伯事件，导致恐龙和其他。其 150 公里宽（93 英里）的撞击坑位于墨西哥尤卡坦半岛。
介于两者之间的撞击不会在地球表面留下陨石坑，但仍然具有破坏性。 1908 年通古斯事件的冲击波摧毁了 2,150 平方公里（830 平方英里）的森林，因为这颗直径约 40 米（130 英尺）的小行星与西伯利亚针叶林上方近 10 公里（6 英里）的大气层相撞。
这颗被认为是导致新仙女木冷却事件的彗星估计宽 100 公里（62 英里）——比通古斯天体大得多，并且碎裂成数千块。与空爆炸相关的沉积层横跨北半球的大部分地区，但也可以在赤道以南的地区发现。该层含有异常高含量的与宇宙撞击相关的稀有材料，例如铱和铂，以及在高压和高温下形成的材料，例如磁性微球（冷却的金属液滴）、熔融玻璃和纳米金刚石。
冲击石英和无定形二氧化硅
研究人员对冲击石英的存在特别感兴趣，这种石英由一种称为薄片的线条图案表示，显示出足够大的应力，足以使石英（一种非常坚硬的材料）的晶体结构变形。这种宇宙撞击证据的“精华”存在于撞击坑中，然而，将冲击石英与宇宙爆炸联系起来已被证明是一个更大的挑战。
“在极端情况下，例如当小行星撞击地球表面时，所有裂缝都非常平行，”肯尼特解释道。在宇宙空爆领域，不同的变量存在于宇宙空爆领域。 “仔细想想，产生这些裂缝的压力和温度会根据密度、进入角度、冲击高度和冲击器的尺寸而变化。我们发现——这就是被称为新仙女木边界的冲击层的特征——虽然我们偶尔会在石英颗粒中看到具有平行裂缝的‘传统’冲击石英的例子，但我们大多数看到的颗粒是并不平行，”
他说。这些裂缝呈现出不规则的网状交叉、蜿蜒的线条以及表面和地下裂缝的图案，这与在陨石坑中发现的与撞击相关的冲击石英的平行和平面变形形成鲜明对比。研究人员断言，这些亚平行和亚平面变形在很大程度上是由于地面上方发生的爆炸造成的相对较低的压力，而不是与地球接触的撞击。
这些沉积物与陨石坑处受冲击的石英的共同点是，这些裂缝中都存在无定形二氧化硅（熔融玻璃）。研究人员表示，这是压力和高温（高于 2000 摄氏度）结合的证据同样，在现代地面爆炸的样本中也发现了破碎的石英颗粒和熔融玻璃，例如在新墨西哥州的三位一体原子弹试验场，这颗重约 20 吨的炸弹在 30.5 米高（100 英尺）塔的顶部引爆。
这些低压冲击石英颗粒与越来越多的撞击代理一起构成了彗星碎片的证据，它不仅造成了大范围的燃烧，而且还造成了突然的气候变化，导致北美 35 属的巨型动物灭绝，例如研究人员表示，猛犸象和巨型地懒的出现，导致了繁荣的人类文化克洛维斯的崩溃。
肯尼特说：“有各种各样不同的冲击石英，因此我们必须提供一个有据可查的案例，证明它们确实对于解释宇宙撞击具有重要意义，尽管它们并没有反映传统的主要陨石坑形成事件。” “这些来自极低空‘着陆’空中爆炸，几乎肯定与彗星撞击有关。”
参考文献：
“新仙女木期开始时（12.8 ka），铂、冲击破碎石英、微球和熔融玻璃在美国东部广泛分布”，作者：Christopher R. Moore、Malcolm A. LeCompte、James P. Kennett、Mark J. Brooks，理查德·B·费尔斯通、安德鲁·H·艾维斯特、特里·A·弗格森、查德·S·莱恩、金伯利·A·杜恩伯格、詹姆斯·K·费瑟斯、查尔斯·B·穆尼、维克多·阿德德吉、戴尔·巴彻勒、迈克尔·萨尔蒙、库尔特·A·朗沃西、约书亚J. Razink、Valerie Brogden、Brian van Devener、Jesus Paulo Perez、Randy Polson、Michael Martínez-Colón、Barrett N. Rock、Marc D. Young、Gunther Kletetschka、Ted E. Bunch 和 Allen West，2024 年 5 月 8 日， Airbursts 和陨石坑影响。 DOI：10.14293/ACI.2024.0003