哈佛-史密森纳天体物理中心 艺术家描绘的彗星向地球飞去
信用:公共领域
大约6600万年前，当它撞上地球时，它永远地改变了历史
众所周知，希克苏鲁伯撞击器在墨西哥海岸留下了一个直径93英里、深12英里的陨石坑
它的毁灭性影响导致了恐龙的突然大规模灭绝，并导致了地球上四分之三的动植物物种灭绝，从而使恐龙的统治戛然而止
持久的困惑:小行星或彗星起源于哪里，它是如何撞击地球的？现在，哈佛&史密森尼天体物理中心的两位研究人员相信他们找到了答案
在今天发表在《自然科学报告》上的一项研究中，哈佛大学天体物理学本科生阿米尔·西拉伊和天文学家阿维·勒布提出了一个新的理论，可以解释这个灾难性物体的起源和旅程
Siraj和Loeb利用统计分析和重力模拟计算出，相当一部分源自奥尔特云(太阳系边缘的一个由碎片组成的冰冷球体)的长周期彗星，可能会在轨道运行过程中被木星的重力场撞出轨道
“太阳系就像一台弹球机，”西拉杰解释道，他正在新英格兰音乐学院攻读天体物理学学士和硕士学位，以及钢琴演奏硕士学位
“木星是最大的行星，它将到来的长周期彗星踢入轨道，使它们非常靠近太阳
" 在接近太阳的过程中，绰号为“太阳掠夺者”的彗星会经历强大的潮汐力，这些潮汐力会将岩石碎片打碎，最终产生彗星碎片
西拉伊说:“在一次朝霞事件中，彗星靠近太阳的部分比更远的部分感受到更强的引力，导致物体受到潮汐力的作用。”
“你可以得到所谓的潮汐分裂事件，在这个事件中，一颗大彗星分裂成许多小碎片
至关重要的是，在返回奥尔特云的旅程中，这些碎片中的一个撞击地球的可能性增加了
" 来自西拉伊和勒布理论的新计算将长周期彗星撞击地球的几率增加了约10倍，并表明约20%的长周期彗星变成了掠日彗星
这两人说，他们的新撞击率与奇虚卢的年龄一致，为其起源和类似的其他撞击物提供了令人满意的解释
“我们的论文为解释这一事件的发生提供了基础，”勒布说
“我们认为，事实上，如果你在一个物体靠近太阳的时候击碎它，它可能会产生适当的事件率，也会产生杀死恐龙的那种影响
" 在希克苏鲁伯陨石坑发现的证据表明，岩石由碳质球粒陨石组成
西拉伊和勒布的假设也可能解释这种不寻常的构成
一种流行的关于希克苏鲁伯起源的理论声称，撞击器起源于主带，即木星和火星轨道之间的小行星群
然而，碳质球粒陨石在主带小行星中很少见，但可能在长周期彗星中广泛存在，这为彗星撞击假说提供了额外的支持
其他类似的陨石坑显示出相同的成分
这包括一个大约20亿年前撞击并留下南非弗勒代福特陨石坑的物体，这是地球历史上确认的最大陨石坑，以及留下哈萨克斯坦扎曼申陨石坑的撞击器，这是过去一百万年中确认的最大陨石坑
研究人员说，这些撞击的时间支持了他们对奇克苏鲁伯大小的潮汐破碎彗星的预期速度的计算
西拉伊和罗布说，他们的假设可以通过进一步研究这些陨石坑、其他类似的陨石坑，甚至是月球表面的陨石坑来确定撞击物的成分，从而得到验证
太空任务对彗星取样也有帮助
除了彗星的组成之外，智利新的薇拉·鲁宾天文台也许能够在明年投入运行后观测到长期彗星的潮汐扰动
“我们应该更频繁地看到较小的碎片从奥尔特云来到地球，”勒布说
“我希望我们能够通过获得更多关于长周期彗星的数据来检验这个理论，获得更好的统计数据，或许还能看到一些碎片的证据
" 勒布说，理解这一点不仅对解决地球历史之谜至关重要，而且如果这样的事件威胁到地球，这一点也是至关重要的
“这一定是一个惊人的景象，但我们不想再看到它，”他说
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