众所周知，海底的探索不如火星表面。当我们的科学家团队最近绘制海床和下方的古代沉积物时，我们发现了一个看起来像小行星撞击坑的东西。
有趣的是，这个以附近火山Nadir Seamount命名为“Nadir”的火山口与大约6600万年前白垩纪末期由一颗巨大的小行星造成的Chicxulub撞击的年龄相同，当时恐龙和恐龙灭绝许多其他物种。
这一发现发表在《科学进展》杂志上，提出了这个陨石坑是否可能在某种程度上与希克苏鲁伯有关的问题。如果得到证实，它也将具有巨大的普遍科学意义，因为它将是极少数已知的海洋小行星撞击事件之一，因此可以为这种碰撞过程中发生的事情提供独特的新见解。
该陨石坑是使用“ 地震反射”确定的，作为重建白垩纪时期南美洲与非洲构造分离的更广泛项目的一部分。地震反射的工作方式与超声波类似，通过海洋及其海底发送压力波并检测反射回来的能量。这些数据使地球物理学家和地质学家能够重建岩石和沉积物的结构。
在 2020 年底滚动浏览这些数据时，我们发现了一个非常不寻常的特征。在非洲西部几内亚高原平坦的层状沉积物中，似乎有一个巨大的陨石坑，宽不到10公里，深数百米，埋在数百米的沉积物中。
它的许多特征与撞击起源一致，包括陨石坑的规模、高宽比以及陨石坑边缘的高度。陨石坑底部的混沌沉积物看起来也像“喷射物”——碰撞后立即从陨石坑中喷出的物质。
陨石坑是如何形成的。
我们确实考虑了可能形成这样一个火山口的其他可能过程，例如海底火山的坍塌或海床下的盐柱（或底辟）。地表以下气体的爆炸性释放也可能是一个原因。但这些可能性都不符合当地地质或陨石坑的几何形状。
地震、空气冲击、火球和海啸
在识别和表征陨石坑后，我们建立了撞击事件的计算机模型，看看我们是否可以复制陨石坑并描述小行星及其撞击的特征。
最适合火山口形状的模拟是直径 400 米的小行星撞击 800 米深的海洋。在如此水深的海洋中撞击的后果是戏剧性的。这将导致 800 米厚的水柱，以及小行星和大量沉积物立即蒸发——数百公里外可以看到一个大火球。
撞击产生的冲击波相当于 6.5 或 7 级地震，这可能会引发该地区周围的水下山体滑坡。一列海啸波将形成。
爆炸产生的空气爆炸将比有记录的历史上地球上听到的任何东西都要大。释放的能量大约是汤加最近喷发的一千倍。大气中的压力波也有可能进一步放大远离火山口的海啸波。
奇克苏鲁伯亲戚？
这个陨石坑最有趣的方面之一是，它与 6600 万年前白垩纪和古近纪交界处的巨型希克苏鲁伯事件的年龄相同，大约为一百万年。同样，如果这真的是一个撞击坑，它们之间是否存在某种关系？
对于它们可能的关系，我们有三个想法。首先是它们可能是由母小行星的分裂形成的，较大的碎片导致了希克苏鲁伯事件，而较小的碎片（“小妹妹”）形成了天底陨石坑。如果是这样，希克苏鲁伯撞击的破坏性影响可能会因天底撞击而增加，从而加剧大灭绝事件的严重性。
分裂事件可能是由较早的接近碰撞引起的，当时小行星或彗星距离地球足够近，经历了足以将其拉开的引力。实际的碰撞可能发生在随后的轨道上。
虽然这对于岩石小行星来说不太可能，但这种拉开正是 1994 年与木星相撞的Shoemaker-Levy 9 彗星所发生的情况，当时多个彗星碎片在几天内与这颗行星相撞。
另一种可能性是，天底是一个寿命更长的“撞击星团”的一部分，它是由太阳系历史早期小行星带的一次碰撞形成的。这被称为“小表弟”假说。
这次碰撞可能已经将一阵小行星送入内太阳系，这些小行星可能在更长的时间内与地球和其他内行星相撞，可能是一百万年或更长时间。早在 4 亿多年前的奥陶纪，我们就有此类事件的先例，当时在短时间内发生了许多撞击事件。
天底陨石坑。
最后，当然，这可能只是一个巧合。我们确实预计每 70 万年左右就会发生一次天底大小的小行星碰撞。然而，就目前而言，在我们从陨石坑底部物理回收样品并确定只能由极端冲击压力形成的矿物之前，我们无法确定地表明纳迪尔陨石坑是由小行星撞击形成的。为此，我们最近提交了一份通过国际海洋发现计划钻探火山口的提案。
与主要撞击坑假说一样，我们只能通过使用这些样本准确确定陨石坑的年代，以及寻找其他相似年龄的候选陨石坑，来检验妹妹和小表弟的假设。
也许更重要的是，这样的事件会在不久的将来发生吗？这不太可能，但我们建模的小行星的大小与目前在近地轨道上的 Bennu 小行星非常相似。这颗小行星被认为是太阳系中两个最危险的天体之一，在接下来的几个世纪里，它与地球相撞的几率是 1750 分之一。 
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图片来源： 美国国家航空航天局