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「恐龍時代」模擬研究揭示了終結恐龍時代的撞擊物的來源線索;古生物學家發現剛孵化的翼龍可能已經具備了飛行能力


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2021年7月31日 -
:       
 

Science科學

1.模擬研究揭示了終結恐龍時代的撞擊物的來源線索

2.古生物學家發現剛孵化的翼龍可能已經具備了飛行能力

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01

模擬研究揭示了終結恐龍時代的撞擊物的來源線索

美國西南研究院(SwRI)的一支團隊,剛剛在 Science Direct 期刊上展示了其對主小行星帶的進化模擬。結果發現,終結恐龍時代的那個撞擊物,很可能來自主小行星帶的外半部分。研究還發現,來自這裏的發生幾率,也是以往所知的 10 倍。

(圖自:SwRI / Don Davis)

據信大約 6600 萬年前發生的這次“天地大沖撞”,消滅了地球上曾經的生物霸主恐龍、以及許多其它生命形式。

而 SwRI 的最新模擬結果,已將罪魁禍首指向了主小行星帶(Main Asteroid Belt)的外半部分。而在此前的研究中,學界認為該地區幾乎不會造成威脅。

SwRI 研究人員指出,從該地區向地球“投擲”大號小行星的幾率,至少是以往認為的 10 倍。而且這些天體的組成,與我們所知的滅絕恐龍的撞擊物相匹配。

包括 David Nesvorn、William Bottke 和 Simone Marchi 三位博士在內的研究團隊,將小行星演化的計算模型與對已知小行星的觀察相結合,以研究所謂“希克蘇魯伯事件”的頻率。

研究配圖

學界普遍認為,大約 6600 萬年前,一個預估 6 英裏寬的物體,撞上當前位於墨西哥尤卡坦半島的土地,並形成了超過 90 英裏的希克蘇魯伯隕石坑。

這次大規模爆炸事件引發了一次生物的大滅絕,並結束了恐龍的統治。然而過去幾十年裏,科學家們一直希望對此有更深入的了解,然而每次解密都引出了更多的問題。

最讓人不解的有兩點,首先,撞擊物到底是哪來的?其次,過去地球上發生此類撞擊事件的頻率如何?

為追根溯源,此前已有地質學家檢查過在陸地和鑽芯內發現的 6600 萬年前的岩石樣本。結果表明,撞擊物類似於碳質球粒隕石,算是太陽系中相當原始的一批材料。

奇怪的是,盡管碳質球粒隕石在接近地球的數英裏寬的天體中很常見,但迄今尚未有一個能以任何合理的概率接近產生希克蘇魯伯撞擊事件所需的大小。

研究一作 Nesvorn 表示:“為此,我們決定探尋導致希克蘇魯伯撞擊事件的天體的兄弟姐妹們的潛在藏身之處”。

(來自:Science Direct)

研究合著者之一的 Bottke 補充道:為解釋它們的缺席,此前已有幾個研究團隊模擬了太陽系內大號小行星或海星的分裂,以及希克蘇魯伯隕石撞擊的沖擊波。

盡管這些模型具有許多有趣的特性,但沒有一個能夠與我們對小行星和彗星的了解相匹配,意味我們仍然忽視掉了一些重要的東西。

最終 SwRI 團隊使用了計算機模擬方案,來追溯撞擊物是如何從主小行星帶逃離的。而這個介於火星與木星軌道之間的小天體聚集區,依然充滿了許多未解之謎。

億萬年來,熱力使這些物體飄入動態的‘逃生艙口’。那裏的行星引力,可將它們推入接近地球的軌道。

在 NASA Pleaides 超級計算機的幫助下,研究團隊追蹤了 13 萬顆模擬小行星,然後參考這種緩慢、穩定的方式進行了數億年的演化。

而後研究人員將目光聚焦到了小行星帶的外半部分,結果發現 —— 盡管這部分離太陽最遠,但 6 英裏寬小行星撞擊地球的幾率,竟高達以往計算的 10 倍。

總體而言,該團隊發現這裏的“合格”小行星,平均每隔 2.5 億年會撞擊地球一次。

這樣的時間尺度、以及近半撞擊來自碳質球粒隕石的事實,也從側面解釋了 6600 萬年前的希克蘇魯伯撞擊事件的可能性。

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0019103521002840?via%3Dihub

02

古生物學家發現剛孵化的翼龍可能已經具備了飛行能力

人類嬰兒跟動物王國中大多數新生生物有著明顯的不同。人類嬰兒無法照顧自己,他們需要父母提供他們所有的需要,相比之下,動物王國裏的許多生物在出生後不久就准備好奔跑和展示自己的能力了。古生物學家一直致力於解決的最大謎團之一是,一種被稱為翼龍的恐龍是否能在孵化後就能飛起來。

現在,一項新研究認為他們已經找到了這個問題的答案。翼龍是生活在三疊紀、侏羅紀和白堊紀的一種會飛的爬行動物。了解這些飛行生物的挑戰之一是,翼龍的卵和胚胎化石極其罕見,這使得研究人呢元很難區分孵化的幼龍和小的成年恐龍。由於這種困難,目前還不清楚新孵化的翼龍是否會飛。最近,古生物學家發現了剛孵化的肱骨並相信已經能夠回答這個問題。

古生物學家發現,剛孵化的翼龍的肱骨比許多成年翼龍的肱骨更強壯,這表明它們足夠強壯、可以飛行。研究人員還利用先前從兩種翼龍中獲得的四個已確定的孵化龍和胚胎化石中獲得的翅膀測量數據模擬出了孵化龍的飛行能力。研究人員還將翅膀的尺寸跟同一物種的成年恐龍進行了比較。據悉,這項工作是通過對肱骨強度的比較展開。

這項研究的論文合著者Mark Witton博士表示,翼龍已經為人所知兩個多世紀了,但科學直到2004年才有了它們的胚胎和幼體的化石。科學家們正試圖了解這種生物生命的早期階段,其中一個主要討論圍繞著它們是否能在孵化時飛行。一般來說,現代鳥類和蝙蝠必須先長大才能飛。

研究小組發現,翼龍的翼展和身體只有25厘米、可以放在手掌裏,但它非常強壯,飛行能力非常強。這些骨骼足夠強壯,能支撐拍動和用動力飛行而不是滑翔的翅膀起飛。研究人員認為,跟體型龐大得多的成年翼龍相比,剛孵化的翼龍可能飛行更快、更敏捷。

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