如果在六千六百萬年前的某個晚上，你站在北美的某個地方仰望天空，你將很快就能看到一顆很像恒星的東西。但是如果持續(xù)觀察一兩個小時，你會發(fā)現(xiàn)這顆恒星幾乎沒有移動，但是它的亮度似乎會增加。這是因為它不是一顆恒星，而是一顆小行星，它正以每小時7.2萬公里的速度直接沖向地球。60小時后小行星撞擊地球的悲劇發(fā)生了。小行星的巨大沖擊力導(dǎo)致空氣被強烈壓縮和迅速加熱，它通過大氣層時會炸出一個大洞，進而產(chǎn)生強烈的超音速沖擊波。這顆小行星撞擊了今天尤卡坦半島淺海所在的地方。在那一刻，白堊紀結(jié)束了，古近紀開始了。
幾年前，洛斯阿拉莫斯國家實驗室的科學(xué)家們使用當(dāng)時世界上最強大的計算機之一，也就是用于等離子物理實驗的Q機，來模擬這次撞擊的影響。結(jié)果是一個慢鏡頭，逐秒的假彩色視頻事件。這顆至少有10公里跨度的小行星炸出了一個大約29公里深的隕石坑，并將25萬億公噸的碎片拋入大氣層。
想象一下，一顆小石子濺到池塘里的情景，但是這次是發(fā)生在一顆行星的尺度上。當(dāng)?shù)貧娪慷鰰r，一座比珠穆朗瑪峰還高的山峰出現(xiàn)了，這次地殼噴發(fā)事件釋放的能量是廣島原子彈的十億多倍，但看起來一點也不像核爆炸，因為它沒有核爆的標志性蘑菇云。相反最初的噴發(fā)形成了一個“公雞尾巴”，這是一個巨大的熔融物質(zhì)射流，然后它們從大氣層中落下，其中一些從北美上空從天而降。這些物質(zhì)相當(dāng)可怕，它們中的大部分的溫度是太陽表面溫度的幾倍，因此點燃了1000公里內(nèi)的一切可燃物。另外被液化的、過熱的巖石還會形成倒立的錐狀突起，它們向外擴散，形成無數(shù)被稱為熔融石(tektites)的熾熱玻璃團，覆蓋了整個西半球。
一些噴出物擺脫了地球的引力，進入了環(huán)繞太陽的不規(guī)則軌道。在數(shù)百萬年的時間里，它們中的一部分開始了去往往太陽系其他行星和衛(wèi)星的慢慢旅程。火星上最終布滿了碎片，就像在地球上發(fā)現(xiàn)了被遠古小行星撞擊到高空的火星碎片一樣。2013年發(fā)表在《天體生物學(xué)》雜志上的一項研究估計，數(shù)十噸的撞擊碎片可能落在了圍繞土星運行的衛(wèi)星泰坦、歐羅巴和木衛(wèi)四上。數(shù)學(xué)模型表明，這些漂浮的碎片中至少有一部分仍然含有活的微生物。小行星撞擊地球可能在整個太陽系播下了生命的種子，不過地球上的生命卻遭遇了毀滅性的打擊。
小行星撞擊地球后也幾乎消失不見了，它分解的物質(zhì)與氣化的地球巖石混合在一起，形成了一股熾熱的羽流。在坍縮成白熾的塵埃柱之前，它們最遠能夠到達二分之一的地月距離。計算機模型顯示，在“歸零地”9000公里范圍內(nèi)的大氣，由于碎片風(fēng)暴而變得超級熾熱，它們引發(fā)了巨大的森林火災(zāi)。當(dāng)?shù)厍蛐D(zhuǎn)時，空氣中的物質(zhì)聚集在地球的一邊，在那里它們墜落并點燃了整個印度次大陸。對最終覆蓋地球的火山灰和煤煙層的測量表明，大火吞噬了全球約70%的森林。與此同時撞擊引發(fā)的巨大海嘯席卷了墨西哥灣，撕裂了海岸線，數(shù)百米的巖石層被剝離，碎片被推到內(nèi)陸，然后再被吸回深海，這就是今天石油工人在深海鉆探過程中有時會遇到雜亂沉積物的原因。
破壞才剛剛開始。科學(xué)家們?nèi)匀粚υS多細節(jié)存在爭論，這些細節(jié)來自于計算機模型研究，來自于對巖屑層的實地考察，來自于對物種滅絕的速度、化石和微化石以及許多其他線索的研究。但整體來看，當(dāng)時地球面臨的形勢始終是令生命窒息的絕望。撞擊產(chǎn)生的灰塵和油煙以及大火導(dǎo)致陽光無法照射到地球表面長達數(shù)月之久。光合作用幾乎停止了，導(dǎo)致大氣中的氧氣含量驟降，因此殺死了大部分植物，消滅了海洋中的浮游植物。大火熄滅后，地球陷入了一個寒冷的時期，甚至可能是深度凍結(jié)。地球上的兩大食物鏈，海洋和陸地，都崩潰了。大約75%的物種滅絕了，地球上超過99.9999%的有機生物體死亡，碳循環(huán)也停止了。
地球本身變得有毒。當(dāng)小行星撞擊地球時，石灰?guī)r層汽化，向大氣中釋放出萬億噸二氧化碳、一百億噸甲烷和十億噸一氧化碳，它們都是強大的溫室氣體。撞擊還汽化了硬石膏巖石，將10萬億噸硫化物噴射到高空。硫與水結(jié)合形成硫酸，然后以酸雨的形式落下，這種毒物的威力可能導(dǎo)致任何幸存植物的葉子脫落和土壤流失養(yǎng)分。
今天古生物學(xué)家在美國北達科他州發(fā)現(xiàn)了一個化石遺址，其中包含著6600萬年前隕石撞擊后1小時內(nèi)被吞噬生命的動物和植物。這是有史以來最豐富的KT邊界遺址，化石遺址中的豐富信息顯示出生活在白堊紀末的昆蟲，魚類，哺乳動物，恐龍和植物，它們和撞擊產(chǎn)生散落的熔融石和巖石夾雜在一起。
小行星撞擊所沉積的碎片、灰塵和煙灰層以筆記本厚度的黑色條紋保存在地球沉積物中。這被稱為KT邊界，因為它標志著白堊紀和第三紀的分界線。第三紀被重新定義為古近紀，但“KT”一詞仍然存在，KT層上下充滿了神秘。在白堊紀晚期，大范圍的火山向大氣中噴出大量的氣體和塵埃，空氣中二氧化碳的含量遠遠高于我們現(xiàn)在呼吸的空氣。當(dāng)時的地球上是熱帶氣候，地球上可能完全沒有冰。然而科學(xué)家對當(dāng)時存在的動植物知之甚少，因此他們一直在尋找盡可能靠近KT邊界的化石沉積物。
古生物學(xué)的核心謎團之一是所謂的“三米問題”。經(jīng)過一個半世紀的不懈搜尋，在KT邊界以下3米深的地層中幾乎沒有發(fā)現(xiàn)恐龍化石，KT邊界代表著數(shù)千年的歷史。因此許多古生物學(xué)家認為恐龍早在小行星撞擊地球之前就已經(jīng)走向滅絕，這可能是由于火山爆發(fā)和氣候變化。其他科學(xué)家則反駁說，三米問題僅僅反映了找到化石有多難。他們堅持認為，科學(xué)家遲早會發(fā)現(xiàn)離毀滅時刻更近的恐龍。
被鎖定在KT邊界的物質(zhì)遺跡是生物學(xué)家想要解答關(guān)于地球生命史上最重要事件之一的問題的關(guān)鍵。如果你像許多生物學(xué)家那樣把地球看作一種活的有機體，你可以說它是被一顆子彈擊中的，差點死掉。破譯當(dāng)時毀滅時所發(fā)生的事情不僅對解決三米問題至關(guān)重要，而且對解釋我們作為一個物種的起源也至關(guān)重要。
