研究|地球曾两年不见太阳 你知道它去哪了吗？( 二 )
巴丁在电子邮件中称：“不同的研究已经假定了各种类型的粒子 ， 包括灰尘、硫酸盐和烟灰 。 所有这些粒子都能阻挡足够的阳光 ， 导致地面温度下降 。 与此同时 ， 烟灰能够强烈吸收阳光热量 ， 加热平流层 ， 并将到达地表的阳光降低到非常低的水平 。 ”
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模拟结果显示 ， 大部分的烟灰在1内都会从大气中脱落 ， 但仍有足够的烟灰留在空气中 ， 在接近2年的时间里阻挡了99%的太阳光线 ， 两极烟灰清除的速度最快 。 而海洋中的光合作用在阳光照射达到1%时就会结束 ， 因此研究人员将这个数据作为植物生命的门槛 。
新的研究结果表明 ， 烟灰对地球造成了灾难性的影响 。 巴丁说:“我们的研究表明 ， 在长达两年的时间里 ， 陷入黑暗的地球足以使光合作用停止 。 这将产生毁灭性影响 ， 尤其是在海洋中 ， 因为海洋依赖于浮游植物作为食物的主要来源 ， 而失去浮游植物对整个食物链来说将是灾难性的 。 ”研究人员还发现 ， 即使烟灰的含量达到了这个估计值的1/3 ， 光合作用仍会停止一年 。
其他的灾难性影响
除了停止光合作用外 ， 这种遍布全球的烟灰还会阻止太阳的大部分热量到达地球 。 研究人员发现 ， 在经历了撞击三年后 ， 陆地和海洋的温度将分别下降28摄氏度和11摄氏度 。 在最初的几年里 ， 地球上的大部分陆地温度都在零度以下 ， 只有部分海岸和热带地区才会脱离霜冻 。 相比之下 ， 被称为平流层的上层大气会变暖 ， 因为那是烟灰流动的地方 ， 它吸收了太阳大部分热量 。
这些炙热的温度将耗尽臭氧 ， 并允许大量水蒸气在平流层盘旋 。 研究人员称 ， 当水蒸气在平流层发生化学反应时 ， 会产生氢化合物 ， 从而进一步破坏臭氧层 。 而随着臭氧消失 ， 烟灰消散 ， 有害的紫外线会直接射入地球内部 ， 对地球生命造成危害 。
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图：模拟结果显示 ， 在小行星撞击地球的第二、第三以及第四年内 ， 阳光照射到地球表面(颜色)的百分比 。 注意 ， 模拟中使用了现代地球为模板 ， 但在6600万年前 ， 情况会有所不同 。
巴丁认为 ， 由于地面很冷 ， 而烟灰又会加热周围空气 ， 这会大大减缓水的循环 ， 使全球降水量减少3/4 ， 持续时间可能长达6年 。 甚至连季风也会停止 。 地球成为黑暗、冰冻、荒芜的世界 。 只有极少数地方足够明亮、足够温暖、足够湿润 ， 足以让植物继续生存 。
对于那些设法在这种荒芜环境中生存的生物 ， 必要的生存条件实际上可以很快恢复正常 。 在平流层中 ， 烟灰的含量不断下降 ， 当达到临界点时 ， 它们很快就会被清理掉 。 巴丁说 ， 当平流层最终冷却下来的时候 ， 那里的水汽会凝结 ， 并开始下雨 ， 突然把烟灰全部洗掉 。 随着烟灰消散 ， 那里的空气会变冷 ， 进而导致水蒸气凝结成冰颗粒 ， 这些颗粒会冲走更多的烟灰 。 研究人员发现 ， 一旦这个冷却周期重复多次 ， 薄烟灰层在几个月内就会消失 。
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在模拟中 ， 这个过程会发生行星撞地球7年之后 ， 阳光和大部分降水会恢复 。 此时 ， 地表温度仅比最初低5摄氏度 ， 在接下来的10年里也能恢复正常 。
巴丁对他的朋友贝蒂·皮拉佐（Betty Pierazzo）大加赞扬 ， 后者是亚利桑那州图森市非营利性机构“行星科学研究所”的资深科学家 ， 他曾获得NASA的资助 ， 为这项研究提供了早期研究证据 。 不幸的是 ， 皮拉佐在白垩纪末期小行星撞击研究开始之前就去世了 。
巴丁还指出很多限制研究的因素 ， 包括模型是基于现代地球建立的 ， 而在白垩纪末期 ， 地球的各个大陆都处于不同的位置 ， 而且地球上也有不同的大气性质 ， 例如各类气体的浓度有所差异 。 小行星撞击本身也会产生大量的硫酸盐气溶胶 ， 它们会散射足够的阳光导致气候变冷 ， 但不会像烟灰那样把太阳遮住 。 大量的二氧化碳也会被添加到大气中 ， 在短期冰冻结束后 ， 在长期变暖的过程中 ， 大气中会释放大量的二氧化碳 。
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