“钌签名”证实：6600万年前的大毁灭来自外太阳系？

许久以来，恐龙突然在地球上消失一直是个谜，对此，科学界有各种各样的推测，主要有气候变化说和小行星撞击说。一直到1980年，诺贝尔物理奖得主路易斯·阿尔瓦雷茨与儿子沃尔特、以及弗兰克·阿萨罗、海伦·米歇尔等科学家团队研究发现，全球白垩纪与古近纪交接的地层中铱含量超标，给撞击说提供了确切的证据，小行星撞击导致白垩纪恐龙灭绝才逐渐成为科学界主流共识。

那么这颗导致恐龙和地球大部分生物灭绝，让生物组成重新洗牌，改写了地球生物进化史的小行星到底来自哪里呢？这又是一个谜。早先，科学界更多地认为，这颗小行星是来自小行星主带，就是在火星与木星轨道之间的小行星带。2007年9月，美国西南研究院威廉·波特克为首的一个科学团队，利用电脑建模计算出撞击事件的主要“肇事者”，是一颗名为巴普提斯蒂娜的小行星（编号为298）。

这颗小行星直径有160公里，在1.6亿年前与一颗约55公里直径的小行星相撞后碎裂，其中一块约10公里的碎片飞向了地球，在墨西哥尤卡坦半岛希克苏鲁伯形成了一个直径180公里的撞击坑。这就是恐龙灭绝的原因，电脑分析的结果这种可能性大于90%。

但《科学》杂志8月15日发表的一项研究推翻了这个结论。研究团队经过对撞击地点获得的岩石样本分析，发现了“钌签名”。所谓“钌签名”，就是在样本中发现钌的同位素特征，来自太阳系不同位置的天体，这些特征会不同。研究发现认为，这颗6600万年前撞击地球，导致白垩纪大灭绝的“罪魁祸首”并非来自小行星主带，而是来自外太阳系。

所谓外太阳系，并非指太阳系之外，而是指木星轨道以外的太阳系区域。科学界将木星轨道以外的区域称为外太阳系，以内的区域称为内太阳系。“钌签名”，是一种分析辨别太阳系天体重要的“纯粹特征”。钌有七种稳定的同位素，在太阳系不同区域的天体中，钌的这些同位素在其中扮演者不同的角色。因此，科学家们可以从不同的样本中，得到这些样本来自太阳系什么地方。

在太阳系里，小行星分布在每个角落，有的近有的远。目前人类发现的小行星，有98.5%在小行星主带，就是位于火星和木星轨道之间的一个空间区域，距离太阳约2.17~3.64天文单位之间（1天文单位约为1.5亿千米），这些小行星属于内太阳系小行星。在这个区域，聚集了约50万颗以上的小行星，已经被编号的有120437颗。

但太阳系的小行星远远不止这么多，可以说不计其数。目前，已经被人类确认的小行星就有一百多万颗。因此，虽然目前发现的小行星都在主小行星带，但更多的小行星则在更遥远的地方，也就是在木星轨道以外。

距离太阳最远的行星是海王星，在海王星轨道之外，有一个柯伊伯带，那里也是一个小行星密集的地方，在那里更多的是极寒的冰天体，冥王星等一些矮行星轨道也跨越那个区域。在更遥远的太阳系边缘，有一个奥尔特星云带，那里有数不胜数的彗星，估计大大小小有上万亿颗，它们包裹着整个太阳系。

为什么“钌签名”能够成为辨认小行星来自什么区域的证据呢？

这是因为任何恒星都是由分子云，或者说由星际尘埃收缩形成，太阳也不例外。在45亿年前太阳系形成初期，内部区域温度过高，导致挥发性物质无法凝结，被强烈的太阳风吹到更远处。这样，在内部区域形成的小行星挥发物含量就低，成为富含硅酸盐矿物的小天体。而在更远地方形成的小行星则含有大量碳和挥发性化学物质，形成“碳质岩”小行星。

而钌的同位素特征由于在分子云中的不均匀分布，也会在更远的小行星中含量更高。这个团队从三个不同地点取得的白垩纪/古近纪岩石样本，正好体现了这种特征，与来自内太阳系的小行星特征不匹配，而与外太阳系的小行星特征相匹配。这个研究结果，支持了墨西哥尤卡坦半岛希克苏鲁伯撞击坑的制造者，是一颗来自外太阳系小行星的论点。

小行星撞击是导致地球生物，包括人类灭绝的最大威胁之一，科学界越来越重视这个问题，已经形成了应对小行星威胁的全球预警与防范机制。这项研究成果更重要的意义之一，是提醒人们不但要关注小行星主带以及距离我们较近的小行星威胁，还要特别注意来自外太阳系远方的威胁。这种威胁往往是突然到来，防不胜防，在人们毫无准备的情况下就遭受毁灭打击。6600万年前就是前车之鉴。

有人可能会觉得这是小题大做，是科学家们的故弄玄虚。比如有人认为，6600万年前那颗小行星只在墨西哥尤卡坦半岛留下一个180公里的撞击坑，地球这么大，周长有四万公里，怎么可能大部分生物遭到毁灭呢？这是另一个科学问题，今天就不展开说了，下一节再谈。

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