格陵兰岛冰层中的神秘特征可能毕竟不是来自太空
格陵兰岛冰盖深处埋藏着一个令人费解的化学特征,引发了激烈的科学争论。
在冰芯(从冰盖和冰川中钻出的冰柱体)中发现的铂浓度急剧上升,其历史可追溯到大约 12,800 年前,这为以下假设提供了支持:地球被击中当时被一颗奇异的陨石或彗星所击倒。
我们新研究提供了一个更平凡的解释:这个神秘的铂金签名可能起源于冰岛的火山裂缝喷发,而不是太空。
时机很重要。铂金峰值发生在我们星球最后一个大寒期——新仙女木事件开始时。这种情况持续了大约 12,870 至 11,700 年前,导致整个北半球的气温直线下降。
这发生在地球实际上从上一个冰河时代开始变暖的时候。了解是什么引发了这次寒流可以帮助我们了解地球气候未来可能如何变化。
我们提出,地球气候史上的这个冰冻阶段实际上是由德国的一次大型火山喷发或一座未知火山的喷发引起的。
气候之谜
冰芯表明,在长达千年的新仙女木事件期间,格陵兰岛各地气温下降比现在低 15°C 以上。欧洲恢复到接近冰川的状态,苔原取代了开始繁茂的森林。低纬度雨带向南移动。
传统上接受的解释涉及淡水大量释放来自北美冰盖融化。这种淡水脉冲扰乱了海洋环流,影响了温度。
然而,其他研究人员提出,该事件是引发通过彗星或小行星冲击北美上空.
2013 年,研究人员分析了作为格陵兰冰盖项目 (GISP2) 的一部分钻探的冰芯,发现铂浓度很高高于正常水平.
铂与铱元素的比例也很不寻常,因为太空岩石通常含有高含量的铱,而冰芯尖峰则没有。冰芯特征与已知陨石或火山岩中看到的任何东西都大不相同。
太空撞击论文的作者认为,也许不寻常的冰化学反应反映了一颗由铁组成的不寻常小行星的撞击。
随后的一篇论文提出,冰的化学成分可以反映德国的拉赫 看到火山喷发,具有不寻常的地球化学,大约发生在那个时候。
为了验证这个想法,我们收集并分析了 17 个来自拉彻湖喷发留下的沉积物的火山浮石样本。我们测量铂、铱和其他微量元素创建化学指纹喷发的。
我们的结果很明确:Laacher See pumices 几乎不含铂,浓度低于或勉强达到检测限。尽管一些铂金在被困在岩石中之前可能已经逃逸到大气层中,但这次喷发显然不是格陵兰岛铂金尖峰的来源。
此外,当我们使用更新的冰芯年代学仔细检查时间时,我们发现铂金峰值实际上发生在新仙女木开始大约 45 年后——为时已晚,无法触发冷却。
该结果是独立得出的,但与既往研究找到相同东西.重要的是,铂浓度升高持续了 14 年,这表明事件是长期的,而不是瞬间的小行星或彗星撞击。
我们将冰芯的化学特征与其他各种地质样本进行了比较,发现最接近的匹配是火山气体凝析物(火山释放的气体从气体冷却为液态或固态时形成的产物),特别是来自海底火山的凝析物。
冰岛的火山可以产生持续数年甚至数十年的裂缝喷发,与铂峰值的 14 年持续时间相当。在新仙女木之前的融化阶段,冰岛的火山活动急剧增加,因为冰盖融化降低了地壳的压力。
至关重要的是,海底或冰下喷发与水的相互作用可以解释这种不寻常的化学反应。海水可以带走硫化合物,同时将铂等其他元素浓缩在火山气体中。
然后,这些富含铂的气体可以前往格陵兰岛并沉积在冰盖上,这解释了奇怪的地球化学。
最近对冰岛历史喷发的研究支持了这一机制。8 世纪的卡特拉火山喷发产生了12 年峰值格陵兰冰芯中的铋和铊等重金属。10 世纪的埃尔德加火山喷发导致了镉尖峰在冰川冰层内。
尽管这些研究中没有测量铂,但这些例子表明冰岛火山定期向格陵兰冰盖输送重金属。
冒烟的枪?
由于时间顺序不匹配,导致铂金飙升的机制是什么都没有触发年轻仙女木。然而,我们的研究确实强调了之前的结果,显示多个冰芯中存在巨大的火山硫酸盐峰值恰好重合随着 12,870 年前开始变冷。
这次喷发,无论是来自拉彻湖喷发还是未知火山,都向大气中注入了足够的硫磺,可以与有记录以来最大的喷发相媲美。
火山喷发可以通过将硫释放到平流层、反射入射的阳光并可能引发级联的积极反馈包括海冰膨胀、风型变化和洋流中断,尽管未来的研究需要进一步探索这一点。
新仙女木开始时周围的大量火山强迫——当时气候已经处于冰期和间冰期之间(寒流之间的时期)——可能提供了推动地球气候重新进入寒冷状态的推动力。
值得注意的是,我们的研究重点是铂穗,没有考虑其他证据,例如球形(融化岩石的球形碎片)和黑垫(土壤中神秘的深色层),作为外星撞击.
也就是说,根据我们对新结果和现有数据的分析,北半球的大型火山喷发似乎是对新仙女木事件最直接的解释。
了解过去的气候触发因素对于预测未来至关重要。尽管在任何特定年份发生大型陨石撞击或火山喷发的可能性都很低,但此类事件最终几乎肯定会发生。
因此,了解地球气候过去的反应对于为下一次重大事件的后果做好准备至关重要。



















