@ 2022.12.21 , 14:06

科学家们模拟了灭绝恐龙的小行星引发的超级海啸

在一项新的研究中,科学家首次成功模拟了6600万年前发生的海啸,其浪高超过1英里(1609米)。

约6600万年前,一颗直径约9英里的小行星Chicxulub撞击了地球,给世界带来了毁灭性的影响,其中包括大规模的生物大灭绝,消灭了大多数恐龙和地球上四分之三的植物和动物。现在,科学家们发表在AGU Advances上的一项研究让他们能够重建这次碰撞的极端影响,该碰撞发生在墨西哥湾,就在现在的尤卡坦半岛以北,同时还引发了一场全球性的海啸,给世界不同的地方带来了巨大的洪水。

研究人员表示,除了帮助拼凑出恐龙终结的细节之外,这一发现也为白垩纪末期的地质学活动提供了启示。密歇根大学的科学家以及该研究的相关研究人员Molly Range表示:“这是一场全球性的海啸,全世界都能看到。”

好比往水坑里扔石头

研究小组发现,撞击小行星后,水位将会呈现出两个极端上升的阶段:边缘波和随之而来的海啸波。

如果你在水坑里投入一块石头,就会有最初的溅起——那就是边缘波——据论文估计可能会达到一英里的不可思议高度,而这还是海啸真正开始前的情况。Range说,“然后你会在墨西哥湾看到一种楔形效应,水被对称地推开。”

科学家们模拟了灭绝恐龙的小行星引发的超级海啸
这张图片是由密歇根大学领导的一项研究中使用的两个海啸传播模型之一MOM6模型所得到的结果,表示小行星撞击后四小时海面高度的变化,单位为米。

十分钟后,与小行星相关的空中碎片都已落入海湾,不再排水。Range说:“情况已经稳定下来,撞击坑也形成了。”与此同时,海啸以商业飞机的速度蔓延开来,对地球的景观造成了很大改变,北美东海岸和北非的海岸出现了超过8米的巨浪。由于美洲之间没有陆地,这股浪潮还蔓延到了太平洋。Range将此次事件与2004年发生在北苏门答腊岛西海岸的9.2级地震后引发的海啸进行了比较,当时造成了20多万人死亡,而6000万年前的这场超级海啸的能量是2004年那次海啸的3万倍。

海啸模拟

研究人员借鉴了之前的研究,假设这颗流星的直径为8.7英里,密度大约为每立方英尺165磅,相当于一个普通成年男性挤在一个牛奶箱大小的体积中的重量,这意味着整个小行星可能重达2万亿磅,也就是2后面有15个零。Hydrocode模拟了撞击的初始阶段和海啸前10分钟,随后将建模工作移交给了NOAA开发的MOM6模型,以处理海啸在全球海洋的传播。

MOM6是一个多用途的海洋模型,不仅仅是一个海啸模型,团队被迫对水深测量,或海底的形状、坡度,以及海洋的深度和小行星坑的结构做出假设,这些信息连同来自水码模型的海啸波形,都被输入到MOM6中。

科学家们模拟了灭绝恐龙的小行星引发的超级海啸
6600万年前小行星撞击后的最大海啸波幅(厘米)

其他主要收获

除了建立模型外,研究人员还回顾了地质证据,以研究海啸的路径和威力。Range的合著者Ted Moore在100多个地点的海洋和海岸线上发现了重大破坏的沉积物分层的证据,为研究者模型模拟的结果提供了支持。该模型预测,沿着世界上大多数海岸线的海啸流速为每秒20厘米,足以扰乱和侵蚀沉积物。研究人员表示,这些地质发现为他们的模型模拟增加了信心。

本文译自 washingtonpost,由 BALI 编辑发布。

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