Điều đó sẽ như thế nào khi trải qua cuộc tận thế thiên thạch giết chết khủng long: tường thuật từng bước một
What it would have been like to experience the dinosaur-killing asteroid armageddon: a blow-by-blow account
A week after the asteroid impact, rotting vegetation, smoke and sulphur create a stinky planet. Plant and animal survivors succumb to the corrosive acid rain.
Một tuần sau vụ va chạm thiên thạch, thảm thực vật mục nát, khói và lưu huỳnh tạo ra một hành tinh hôi thối. Những người sống sót của thực vật và động vật phải chịu đựng mưa axit ăn mòn.
A great Tyrannosaurus rex strides through the conifer trees of her territory, sniffing the air. She picks up the scent from the carcass of a dead horned dinosaur, Triceratops, that she was feeding on yesterday. She walks over and strips off some more shreds of meat, but the smell is foul even for her.
Một con Tyrannosaurus rex vĩ đại sải bước qua những cây thông trong lãnh thổ của mình, hít hà không khí. Cô ngửi thấy mùi từ xác của một con khủng long sừng chết, Triceratops, mà cô đã ăn vào ngày hôm qua. Cô đi tới và lột thêm vài mảnh thịt, nhưng mùi đó vẫn kinh tởm ngay cả với cô.
She goes down to the lake to drink and small crocodiles and turtles scuttle into the water. But she hardly sees them. Of more interest is an armoured dinosaur, Ankylosaurus, lurking nearby. However, she knows this dinosaur won’t be an easy kill and she isn’t desperate enough for food to risk a fight. Little does she know there are bigger dangers ahead. She looks up and sees a bright light racing downwards accompanied by faint crackling and sizzling noises.
Cô đi xuống hồ để uống nước và những con cá sấu cùng rùa nhỏ bơi vào làn nước. Nhưng cô hầu như không nhìn thấy chúng. Điều đáng chú ý hơn là một con khủng long bọc giáp, Ankylosaurus, đang rình rập gần đó. Tuy nhiên, cô biết con khủng long này sẽ không dễ giết và cô không đủ tuyệt vọng vì thức ăn để mạo hiểm đánh nhau. Cô không biết rằng có những mối nguy hiểm lớn hơn đang chờ đợi phía trước. Cô ngước nhìn và thấy một ánh sáng chói lòa lao xuống kèm theo tiếng nổ lách tách và xèo xèo yếu ớt.
Our T. rex has excellent hearing for low frequency sounds and she is disturbed by the vibrations she can feel. But her upset only lasts for a moment. In a flash, she has been burnt to a crisp and her world changed forever.
T. rex của chúng ta có thính giác tuyệt vời đối với các âm tần số thấp và cô bị xáo trộn bởi những rung động mà cô có thể cảm nhận được. Nhưng sự khó chịu của cô chỉ kéo dài trong giây lát. Trong một khoảnh khắc, cô đã bị thiêu cháy thành than và thế giới của cô thay đổi mãi mãi.
This all happened 66 million years ago, when a huge asteroid famously hit the Earth in the area of what is now the Caribbean. At the end of the Cretaceous period, sea levels were 100–200 metres higher than today, so the shores of the Caribbean lay far inland over eastern Mexico and the southern United States. The impact happened entirely within these waters.
Tất cả những điều này xảy ra 66 triệu năm trước, khi một tiểu hành tinh khổng lồ đã va chạm với Trái Đất ở khu vực ngày nay là vùng Caribbean. Vào cuối kỷ Phấn trắng, mực nước biển cao hơn 100–200 mét so với hiện tại, vì vậy các bờ biển của Caribbean nằm sâu trong đất liền phía đông Mexico và miền nam Hoa Kỳ. Vụ va chạm xảy ra hoàn toàn trong vùng nước này.
The event triggered instant changes to our planet and its atmosphere and led to the extinction of the dinosaurs and about half Earth’s other species. But what would it have been like to experience such a gargantuan impact? What would you have seen, heard or smelled? And how would you have died – or survived?
Sự kiện này đã gây ra những thay đổi tức thời cho hành tinh và bầu khí quyển của chúng ta và dẫn đến sự tuyệt chủng của khủng long cùng khoảng một nửa các loài khác trên Trái Đất. Nhưng trải nghiệm một cú va chạm khổng lồ như vậy sẽ như thế nào? Bạn sẽ thấy, nghe hay ngửi thấy điều gì? Và bạn sẽ chết – hay sống sót – như thế nào?
The Insights section is committed to high-quality longform journalism. Our editors work with academics from many different backgrounds who are tackling a wide range of societal and scientific challenges.
Phần Góc nhìn (Insights) cam kết về báo chí dài hơi chất lượng cao. Các biên tập viên của chúng tôi làm việc với các học giả từ nhiều nền tảng khác nhau, những người đang giải quyết một loạt các thách thức xã hội và khoa học.
As experts on meteoritics and palaeontology, respectively, we’ve created a detailed timeline, based on decades of research, to take you right there. So let’s start by travelling back in time to the very last day of the Cretaceous.
Với tư cách là các chuyên gia về thiên văn học và cổ sinh vật học, chúng tôi đã tạo ra một dòng thời gian chi tiết, dựa trên hàng thập kỷ nghiên cứu, để đưa bạn đến đó. Vì vậy, hãy bắt đầu bằng cách quay ngược thời gian về ngày cuối cùng của kỷ Phấn trắng.
T-minus one day
T-minus một ngày
All is calm and the Cretaceous day proceeds as usual. In what will soon be ground zero, it is pleasantly warm, about 26°C, and wet. It often is. For about a week, the asteroid has been visible only at night. Because the giant rock is heading straight towards Earth, it looks like a motionless star. There is no dramatic tail; this is a rocky asteroid rather than a comet.
Mọi thứ vẫn bình yên và ngày kỷ Phấn Trắng vẫn diễn ra như thường lệ. Tại nơi sắp trở thành điểm zero, trời ấm áp dễ chịu, khoảng 26°C và ẩm ướt. Đó là điều thường thấy. Trong khoảng một tuần, tiểu hành tinh chỉ có thể nhìn thấy vào ban đêm. Vì tảng đá khổng lồ này đang hướng thẳng về Trái Đất, nó trông giống như một ngôi sao bất động. Không có đuôi ấn tượng; đây là một tiểu hành tinh đá hơn là một sao chổi.
In the last 24 hours, the light becomes visible during the daytime. But it still looks like a star or planet, getting brighter in the final few hours before impact.
Trong 24 giờ qua, ánh sáng trở nên có thể nhìn thấy vào ban ngày. Nhưng nó vẫn trông giống như một ngôi sao hoặc hành tinh, ngày càng sáng hơn trong vài giờ cuối trước khi va chạm.
T equals 0: the impact
T bằng 0: vụ va chạm
If you were close by, you would first have experienced a brief light and sound show. Minutes to seconds before the impact, you’d have seen the bright fireball, and its accompanying crackling or fizzing noises. This sizzling sound is a result of the photo-acoustic effect: the intense light of the fireball warms the ground, which then heats the air above it, causing pressure waves, or sound.
Nếu bạn ở gần đó, bạn sẽ trải qua một màn trình diễn ánh sáng và âm thanh ngắn gọn trước tiên. Vài phút đến vài giây trước vụ va chạm, bạn sẽ thấy quả cầu lửa sáng rực và những tiếng xì xèo hoặc sủi bọt đi kèm. Âm thanh xèo xèo này là kết quả của hiệu ứng quang-âm học: ánh sáng mãnh liệt của quả cầu lửa làm nóng mặt đất, sau đó làm nóng không khí phía trên, gây ra sóng áp suất, hay âm thanh.
Next, a deafening sonic boom, which occurs because the asteroid is travelling faster than the speed of sound. But the asteroid is so huge, perhaps 10km in diameter, that it almost certainly hits the ground before any living creature near the impact zone has time to run for cover.
Tiếp theo, một tiếng nổ siêu thanh chói tai, xảy ra vì thiên thạch đang di chuyển nhanh hơn tốc độ âm thanh. Nhưng thiên thạch này rất khổng lồ, có thể đường kính khoảng 10km, nên nó gần như chắc chắn sẽ chạm đất trước khi bất kỳ sinh vật sống nào gần khu vực va chạm có thời gian chạy trốn.
The asteroid’s enormous energy forms a crater through a series of processes that together take only a few seconds. As the asteroid collides with the surface, its kinetic (movement) energy is instantly transferred to the surface as a combination of kinetic, thermal (heat) and seismic energy (released during earthquakes) . This results in a series of shock waves that heat and compress both the asteroid and its target.
Năng lượng khổng lồ của thiên thạch tạo ra một miệng hố thông qua một loạt các quá trình chỉ mất vài giây. Khi thiên thạch va chạm với bề mặt, năng lượng động học (chuyển động) của nó được truyền ngay lập tức vào bề mặt dưới dạng sự kết hợp của năng lượng động học, nhiệt (nhiệt) và địa chấn (giải phóng trong động đất) . Điều này dẫn đến một loạt sóng xung kích làm nóng và nén cả thiên thạch và mục tiêu của nó.
As the shock waves propagate, rocks fracture, break up and are ejected, producing a bowl-shaped depression, or transient cavity, about ten seconds after impact. The heat and compression also melt and vaporise large volumes of material, including the asteroid itself, releasing a fountain of incandescent vapour (its temperature is more than 10,000 K, or 9726.85°C) .
Khi các sóng xung kích lan truyền, đá bị nứt, vỡ và bị thổi bay, tạo ra một vùng lõm hình bát, hay khoang tạm thời, khoảng mười giây sau va chạm. Nhiệt và sự nén cũng làm tan chảy và hóa hơi một lượng lớn vật chất, bao gồm cả bản thân thiên thạch, giải phóng một dòng hơi phát sáng (nhiệt độ của nó hơn 10.000 K, hay 9726,85°C) .
Over the next few seconds, the cavity increases in size to many times the diameter of the original asteroid. Simulations suggest that around 20 seconds after impact, the transient cavity is at least 30km deep – deeper than the deepest depth currently known on Earth, the 11km Challenger Deep valley, part of the Pacific Ocean’s Marianas Trench. The rim of the crater is over 20km high – more than twice the height of 8,900m Mount Everest.
Trong vài giây tiếp theo, khoang này tăng kích thước lên nhiều lần đường kính của thiên thạch ban đầu. Các mô phỏng cho thấy khoảng 20 giây sau va chạm, khoang tạm thời sâu ít nhất 30km – sâu hơn độ sâu lớn nhất hiện được biết trên Trái đất, thung lũng Challenger Deep sâu 11km, một phần của Rãnh Mariana thuộc Thái Bình Dương. Vành miệng hố cao hơn 20km – hơn gấp đôi chiều cao của núi Everest cao 8.900m.
But this enormous feature lasts for less than a minute before it starts to collapse. Within three minutes of the impact, the centre of the crater has rebounded to form a peak several kilometres high. The peak only lasts about two minutes before collapsing back into the crater.
Nhưng đặc điểm khổng lồ này chỉ kéo dài chưa đầy một phút trước khi nó bắt đầu sụp đổ. Trong vòng ba phút sau vụ va chạm, tâm của miệng hố đã bật trở lại tạo thành một đỉnh cao vài km. Đỉnh này chỉ tồn tại khoảng hai phút trước khi sụp đổ trở lại vào miệng hố.
Whether a dinosaur or a dung beetle, if you were near the transient cavity you would have been incinerated instantly by the blast. But even if you were up to 2,000km from the epicentre, you’d likely have been killed quickly by the thermal radiation and supersonic winds now spreading out from the impact site.
Dù là khủng long hay bọ hung, nếu bạn ở gần khoang tạm thời, bạn sẽ bị thiêu cháy ngay lập tức bởi vụ nổ. Nhưng ngay cả khi bạn cách tâm vụ nổ đến 2.000km, bạn có thể sẽ bị giết nhanh chóng bởi bức xạ nhiệt và gió siêu thanh đang lan tỏa từ địa điểm va chạm.
T-plus 5 minutes
T-plus 5 phút
Five minutes after the impact, the winds have “eased” to those of a category 5 hurricane, flattening everything within about 1,500km of the impact. Destroying everything, that is, which has not already been burnt. Atmospheric temperatures in the region rise to over 500K (226.85°C) . This would feel like being inside an oven – causing burns, heatstroke and death. Wood and plant matter ignite, creating fires everywhere.
Năm phút sau vụ va chạm, gió đã “dịu xuống” thành gió bão cấp 5, làm phẳng mọi thứ trong phạm vi khoảng 1.500km tính từ điểm va chạm. Phá hủy mọi thứ, tức là những thứ chưa bị cháy. Nhiệt độ khí quyển trong khu vực tăng lên hơn 500K (226,85°C) . Điều này sẽ giống như ở bên trong lò nướng – gây bỏng, say nắng và tử vong. Gỗ và vật chất thực vật bắt lửa, tạo ra cháy ở khắp mọi nơi.
Because the asteroid struck the sea, the atmosphere is also filled with super-heated steam, making the hurricane-force winds even deadlier.
Vì thiên thạch đâm vào biển, bầu khí quyển cũng đầy hơi nước siêu nóng, khiến gió bão trở nên nguy hiểm hơn.
Next come the tidal waves, triggered by the vast quantities of displaced rock and water. These 100-metre megatsunamis first strike the shores of what is now the Gulf of Mexico, engulfing the land before depositing huge amounts of debris as they retreat.
Tiếp theo là sóng thủy triều, được kích hoạt bởi lượng lớn đá và nước bị dịch chuyển. Những cơn sóng thần khổng lồ cao 100 mét này đầu tiên tấn công bờ biển của vùng nay là Vịnh Mexico, nhấn chìm đất liền trước khi lắng đọng một lượng lớn mảnh vỡ khi chúng rút đi.
By now, the crater has almost reached its final dimensions – 180km across and 20km deep. But making an enormous hole in the ground isn’t the only outcome of the impact. All the rock and vapour displaced during the collision has to go somewhere. Several locations in Northern America show that metre-sized blocks of debris from the impact were thrown distances of hundreds of kilometres.
Lúc này, miệng hố gần như đã đạt đến kích thước cuối cùng – rộng 180km và sâu 20km. Nhưng tạo ra một lỗ khổng lồ trên mặt đất không phải là kết quả duy nhất của vụ va chạm. Tất cả đá và hơi nước bị dịch chuyển trong quá trình va chạm phải đi đâu đó. Một số địa điểm ở Bắc Mỹ cho thấy các khối mảnh vỡ có kích thước bằng mét từ vụ va chạm đã bị ném đi hàng trăm kilômét.
So if you were 2,000km to 3,000km from the epicentre and survived the first few seconds, you’d most likely die from overheating, earthquakes, hurricanes, fires, tsunami-driven floods or being hit by impact melt.
Vì vậy, nếu bạn ở cách tâm vụ va chạm 2.000km đến 3.000km và sống sót qua vài giây đầu tiên, bạn rất có thể sẽ chết vì quá nhiệt, động đất, bão, cháy, lũ lụt do sóng thần hoặc bị ảnh hưởng bởi nhiệt nóng chảy từ va chạm.
But what is happening much further away? In the first five minutes after impact, dinosaurs roaming the Cretaceous forests of what are now China or New Zealand are so far undisturbed.
Nhưng điều gì đang xảy ra xa hơn nhiều? Trong năm phút đầu tiên sau vụ va chạm, khủng long đang lang thang trong các khu rừng kỷ Phấn Trắng của những nơi nay là Trung Quốc hoặc New Zealand vẫn không bị xáo trộn.
But it won’t be long before that changes.
Nhưng sẽ không lâu nữa điều đó sẽ thay đổi.
T-plus one hour
T-một giờ
Shockwaves on land and sea are only minor inconveniences compared with the fire that is still radiating down from the sky. Some of the impact energy has been transferred into the atmosphere, heating the air and dust to incandescence.
Sóng xung kích trên đất liền và biển chỉ là những bất tiện nhỏ so với ngọn lửa vẫn đang tỏa ra từ bầu trời. Một phần năng lượng va chạm đã được truyền vào khí quyển, làm nóng không khí và bụi đến mức phát sáng rực rỡ.
An hour after impact, a belt of dust has circled the globe. Deposits of solidified molten droplets (impact spherules) and mineral grains have been found in numerous locations from New Zealand in the south to Denmark in the north. In these locations, you would not have been aware of the tsunamis around the Americas or the wildfires, but the skies would certainly have begun to darken.
Một giờ sau vụ va chạm, một dải bụi đã bao quanh quả địa cầu. Các trầm tích của những giọt nóng chảy đông đặc (các quả cầu va chạm) và các hạt khoáng chất đã được tìm thấy ở nhiều địa điểm từ New Zealand ở phía nam đến Đan Mạch ở phía bắc. Ở những địa điểm này, bạn sẽ không nhận thức được sóng thần xung quanh châu Mỹ hay các đám cháy rừng, nhưng bầu trời chắc chắn đã bắt đầu tối sầm lại.
T-plus one day
T-plus một ngày
By now, huge tsunamis are moving east across the Atlantic and west across the Pacific, entering the Indian Ocean from both sides.
Hiện tại, những cơn sóng thần khổng lồ đang di chuyển về phía đông qua Đại Tây Dương và về phía tây qua Thái Bình Dương, đi vào Ấn Độ Dương từ cả hai phía.
They are still around 50m high – causing death and destruction across many coasts around the world. By comparison, the 2004 Boxing Day tsunami reached heights of up to 30 metres. Tsunamis kill fishes and marine life that are washed high on the shore and then dumped, just as they kill coastal trees and drown land animals. But the tsunamis gradually fade away and probably don’t wipe out any entire species – at least on their own.
Chúng vẫn cao khoảng 50m – gây ra cái chết và sự tàn phá trên nhiều bờ biển khắp thế giới. So với đó, trận sóng thần Ngày Boxing năm 2004 đạt đến độ cao tới 30 mét. Sóng thần giết chết cá và sinh vật biển bị cuốn lên bờ rồi bị vứt bỏ, cũng như chúng giết chết cây ven biển và làm chết động vật trên cạn. Nhưng sóng thần dần tan đi và có lẽ không xóa sổ bất kỳ loài nào – ít nhất là tự thân chúng.
The hurricane force winds have also died down, but tropical storm strength winds are whipping up debris and causing further chaos and destruction across the tsunami-affected areas. The burning sky is also triggering wildfires across the globe – which, in turn, carry ever more soot into the atmosphere. The sooty signature of these wildfires has been found deposited as carbon particles in sediments from the K-Pg boundary – a 66-million-year-old thin clay layer.
Gió mạnh bão cũng đã giảm xuống, nhưng gió có sức gió bão nhiệt đới đang cuốn theo mảnh vỡ và gây ra thêm sự hỗn loạn và tàn phá trên các khu vực bị ảnh hưởng bởi sóng thần. Bầu trời cháy cũng đang kích hoạt các đám cháy rừng trên toàn cầu – và điều này, đến lượt nó, mang nhiều bồ hóng hơn vào khí quyển. Dấu ấn bồ hóng của các đám cháy rừng này đã được tìm thấy lắng đọng dưới dạng các hạt carbon trong trầm tích từ ranh giới K-Pg – một lớp đất sét mỏng 66 triệu năm tuổi.
Further away, in what is modern Europe and Asia, the skies continue to fill up with dust and soot, as they do everywhere. Temperatures start to drop as sunlight is blocked. Trees and plants in general, including phytoplankton, close down as if for winter, unable to photosynthesise. Any animals that rely on warm conditions ultimately hunker down and die.
Xa hơn nữa, ở những nơi thuộc châu Âu và châu Á hiện đại, bầu trời tiếp tục đầy bụi và bồ hóng, như ở mọi nơi. Nhiệt độ bắt đầu giảm khi ánh sáng mặt trời bị che khuất. Cây cối và thực vật nói chung, bao gồm cả sinh vật phù du, khép lại như thể chuẩn bị cho mùa đông, không thể quang hợp. Bất kỳ loài động vật nào phụ thuộc vào điều kiện ấm áp cuối cùng sẽ co cụm lại và chết.
T-plus one week
Một tuần sau va chạm
It’s getting darker and darker. Simulations of solar radiation reaching the Earth’s surface following the impact indicate that, after about a week, the solar flux (the amount of heat and light per a certain area) is just one thousandth of that prior to the impact. This is caused by particles of dust and soot in the atmosphere.
Trời ngày càng tối hơn. Các mô phỏng về bức xạ mặt trời đến bề mặt Trái đất sau vụ va chạm cho thấy rằng, sau khoảng một tuần, bức xạ mặt trời (lượng nhiệt và ánh sáng trên một khu vực nhất định) chỉ còn một phần nghìn so với trước khi va chạm. Điều này là do các hạt bụi và bồ hóng trong khí quyển.
The continued decrease in light levels is accompanied by a global drop in surface temperatures of at least 5°C. This means that most of the dinosaurs and other large flying and swimming reptiles probably die from freezing within the course of this first week (smaller reptiles with slower metabolisms or more flexible diets could survive longer) . Cooling temperatures and cloud cover also lead to rain. But not just any rain. Storms of acid rain fall across the Earth.
Sự suy giảm ánh sáng tiếp diễn đi kèm với sự giảm nhiệt độ bề mặt toàn cầu ít nhất 5°C. Điều này có nghĩa là hầu hết khủng long và các loài bò sát lớn khác biết bay và bơi lội có lẽ đã chết vì đóng băng trong vòng tuần đầu tiên này (các loài bò sát nhỏ hơn với quá trình trao đổi chất chậm hơn hoặc chế độ ăn linh hoạt hơn có thể sống lâu hơn) . Nhiệt độ mát mẻ và mây che phủ cũng dẫn đến mưa. Nhưng không phải bất kỳ loại mưa nào. Các cơn bão mưa axit rơi khắp Trái đất.
Two separate mechanisms generate acid rain. The first is down to the geology of the impact region. The asteroid happened to hit an area of sediments rich in sulphur, which vaporised and caused sulphur oxides (acidic and pungent gas compounds composed of sulphur and oxygen) to be part of the plume of plasma blasted into the atmosphere. Second, the energy of the collision was sufficient to turn nitrogen and oxygen into nitrogen oxides – highly reactive gases that can form smog.
Hai cơ chế riêng biệt tạo ra mưa axit. Cơ chế đầu tiên là do địa chất của khu vực va chạm. Tiểu hành tinh đã đâm vào một khu vực trầm tích giàu lưu huỳnh, khiến lưu huỳnh bay hơi và gây ra oxit lưu huỳnh (các hợp chất khí có tính axit và nồng) được đưa vào luồng plasma bị phóng vào khí quyển. Thứ hai, năng lượng của vụ va chạm đủ để biến nitơ và oxy thành oxit nitơ – các khí có tính phản ứng cao có thể tạo thành sương mù.
The dropping temperature ultimately allows water vapour to condense into drops, and the sulphur and nitrogen oxides dissolve to form sulphuric and nitric acids. This is sufficient to generate a rapid drop in pH. Early models suggest that the pH of the rain might be as low as 1 – the same acidity as battery acid.
Nhiệt độ giảm cuối cùng cho phép hơi nước ngưng tụ thành các giọt, và oxit lưu huỳnh cùng nitơ tan ra để tạo thành axit sulfuric và axit nitric. Điều này đủ để tạo ra sự sụt giảm pH nhanh chóng. Các mô hình ban đầu gợi ý rằng pH của mưa có thể thấp đến 1 – độ axit tương tự như axit pin.
At this point, Earth is not a great place to be. Rotting vegetation, choking smoke and sulphur aerosols combine to make the planet stink. Plants and animals on land and in shallow seas that have survived the darkness and cold succumb to the corrosive acid rain and ocean acidification. Acid rain also kills trees by leaching nutrients such as calcium, magnesium and potassium from the soil. Shallow marine shellfish, crustaceans and corals also die as acid seawater destroys their skeletons.
Tại thời điểm này, Trái đất không phải là một nơi tốt để ở. Thực vật mục nát, khói và các hạt lưu huỳnh aerosol làm ô nhiễm khiến hành tinh có mùi hôi. Thực vật và động vật trên đất liền và ở các vùng biển nông đã sống sót qua bóng tối và cái lạnh phải chịu đựng mưa axit ăn mòn và sự axit hóa đại dương. Mưa axit cũng giết chết cây cối bằng cách hòa tan các chất dinh dưỡng như canxi, magie và kali ra khỏi đất. Các loài động vật thân mềm sống dưới nước nông, giáp xác và san hô cũng chết khi nước biển có tính axit phá hủy bộ xương của chúng.
T-plus one year
Một năm sau va chạm
Winds die down, wildfires are extinguished and the oceans are once again calm. It might appear that the asteroid collision is just a scar on the ocean floor. But its effects are still destructive. The atmosphere is still filled with dust and the Sun hasn’t shone for a year. Temperatures have continued to drop, with the average surface temperature now 15°C lower than before the impact. Winter has come.
Gió lặng đi, cháy rừng bị dập tắt và đại dương lại một lần nữa yên tĩnh. Có vẻ như vụ va chạm thiên thạch chỉ là một vết sẹo trên đáy đại dương. Nhưng những tác động của nó vẫn mang tính hủy diệt. Bầu khí quyển vẫn đầy bụi và Mặt Trời đã không chiếu sáng trong một năm. Nhiệt độ tiếp tục giảm, với nhiệt độ bề mặt trung bình hiện thấp hơn 15°C so với trước khi va chạm. Mùa đông đã đến.
Any dinosaurs or marine reptiles that survived the first week of freezing conditions would have died very soon after. A year after the impact, only rotted skeletons of these behemoths remain. Here and there, smaller animals like mammals the size of rats and insects would be nestling in crevices, barely surviving on their reserves and decaying plants.
Bất kỳ loài khủng long hay bò sát biển nào sống sót qua tuần đầu tiên của điều kiện đóng băng sẽ chết rất nhanh sau đó. Một năm sau vụ va chạm, chỉ còn lại bộ xương mục nát của những sinh vật khổng lồ này. Ở đây và ở đó, những động vật nhỏ hơn như động vật có vú cỡ chuột và côn trùng sẽ trú ẩn trong các kẽ hở, chỉ sống sót nhờ vào nguồn dự trữ và thực vật đang phân hủy.
Indeed, it has not been a good year for life on Earth: over 50% of plants have died out because of the cold and lack of sunlight. And similar losses have occurred among terrestrial animals and species in the acidified, shallow sea waters.
Quả thực, đây không phải là một năm tốt cho sự sống trên Trái Đất: hơn 50% thực vật đã tuyệt chủng do cái lạnh và thiếu ánh sáng mặt trời. Và những tổn thất tương tự đã xảy ra với động vật và các loài trên cạn trong vùng nước biển nông, bị axit hóa.
While most plant groups and many of the modern groups of insects, fishes, reptiles, birds and mammals recover reasonably rapidly, things don’t look great for other species. Dinosaurs and pterosaurs living on land are extinct, as are many marine reptiles, ammonites, belemnites and rudist bivalves in the oceans. Ammonites and belemnites are high in their food chains, and so suffer not only from the cold and acidification but also from the loss of abundant food resources, such as smaller marine organisms.
Trong khi hầu hết các nhóm thực vật và nhiều nhóm hiện đại của côn trùng, cá, bò sát, chim và động vật có vú phục hồi khá nhanh, mọi thứ không khả quan đối với các loài khác. Khủng long và pterosaur sống trên cạn đã tuyệt chủng, cũng như nhiều bò sát biển, ammonite, belemnite và bivalve rudist trong đại dương. Ammonite và belemnite nằm ở vị trí cao trong chuỗi thức ăn của chúng, và do đó không chỉ chịu ảnh hưởng của cái lạnh và sự axit hóa mà còn mất đi các nguồn tài nguyên thực phẩm dồi dào, chẳng hạn như các sinh vật biển nhỏ hơn.
T-plus ten years
T-plus mười năm
The Earth is still in the grip of a fierce winter. Although most of the sulphur has rained out of the atmosphere, dust and soot particles remain. The average surface temperature is still about 5°C lower than before the impact. The main oceans have not frozen, but inland lakes and rivers around the world are iced over.
Trái Đất vẫn đang bị kìm kẹp bởi một mùa đông khắc nghiệt. Mặc dù hầu hết lưu huỳnh đã mưa ra khỏi bầu khí quyển, bụi và bồ hóng vẫn còn lại. Nhiệt độ bề mặt trung bình vẫn thấp hơn khoảng 5°C so với trước vụ va chạm. Các đại dương chính vẫn chưa đóng băng, nhưng các hồ và sông nội địa trên khắp thế giới đã bị đóng băng.
Clearly, there were no humans about at this time – there weren’t even any larger mammals. But given the only species that survived were those that could burrow or live below water, it is unlikely that you could have survived this long.
Rõ ràng, không có con người nào tồn tại vào thời điểm này – thậm chí không có bất kỳ loài động vật lớn hơn nào. Nhưng xét theo các loài duy nhất sống sót là những loài có thể đào hang hoặc sống dưới nước, khó có khả năng bạn có thể sống sót lâu đến vậy.
Surviving plant and animal groups such as turtles, smaller crocodiles, lizards, snakes, some ground-dwelling birds and small mammals repopulate the Earth at this point. But they are forced back to limited areas of relative safety a long way from the impact site. These areas are now receiving sufficient sunlight for plants and phytoplankton to photosynthesise again. As leaves and seeds provide the basis for the food chains on land and in the sea, life begins to rebuild.
Các nhóm thực vật và động vật sống sót như rùa, cá sấu nhỏ hơn, thằn lằn, rắn, một số loài chim sống trên mặt đất và động vật có vú nhỏ đang tái sinh trên Trái Đất vào thời điểm này. Nhưng chúng bị buộc phải quay trở lại các khu vực an toàn hạn chế, cách xa địa điểm va chạm rất nhiều. Những khu vực này hiện đang nhận đủ ánh nắng mặt trời để thực vật và sinh vật phù du quang hợp trở lại. Khi lá cây và hạt giống cung cấp cơ sở cho các chuỗi thức ăn trên đất liền và dưới biển, sự sống bắt đầu được xây dựng lại.
Eventually, life returns to the devastated landscapes, but ecosystems are very different and the dinosaurs are no more.
Cuối cùng, sự sống trở lại với những cảnh quan bị tàn phá, nhưng các hệ sinh thái rất khác và khủng long đã không còn nữa.
T-plus 66 million years
T-plus 66 triệu năm
Today, 66 million years after the impact, the scars of the collision are hidden within geological strata – and scientists have started deciphering them. It was in 1980 that researchers first reported evidence of the impact. In their classic paper, Luis Alvarez, a Nobel-prize-winning physicist, and co-authors, described a sudden enrichment in the element iridium in a specific clay layer in Denmark and in Italy.
Ngày nay, 66 triệu năm sau vụ va chạm, những vết sẹo của cuộc va chạm ẩn mình trong các tầng địa chất – và các nhà khoa học đã bắt đầu giải mã chúng. Năm 1980, các nhà nghiên cứu lần đầu tiên báo cáo bằng chứng về vụ va chạm. Trong bài báo kinh điển của họ, Luis Alvarez, một nhà vật lý đoạt giải Nobel, và các đồng tác giả đã mô tả sự làm giàu đột ngột của nguyên tố iridium trong một lớp đất sét cụ thể ở Đan Mạch và Ý.
Iridium is rare in surface rocks because most of it was sequestered in Earth’s core when the planet first formed. However, iridium is found in meteorites, and Alvarez and colleagues inferred that the rate of accumulation of the metal in the sediments was so high that it could only have been produced by impact of a gigantic meteorite.
Iridium hiếm trong các đá bề mặt vì hầu hết nó được cô lập trong lõi Trái Đất khi hành tinh mới hình thành. Tuy nhiên, iridium được tìm thấy trong thiên thạch, và Alvarez cùng các đồng nghiệp suy luận rằng tốc độ tích tụ kim loại này trong trầm tích là quá cao đến mức nó chỉ có thể được tạo ra bởi vụ va chạm của một thiên thạch khổng lồ.
Because the scientists had only observed the iridium spike in two locations, the impact hypothesis was rejected by many scientists at the time. However, through the 1980s, iridium spikes were identified in clay layers at more and more locations – in muds laid down on land, in lakes, in the sea.
Vì các nhà khoa học chỉ quan sát thấy sự tăng đột biến của iridium ở hai địa điểm, giả thuyết va chạm đã bị nhiều nhà khoa học bác bỏ vào thời điểm đó. Tuy nhiên, qua những năm 1980, các đỉnh iridium đã được xác định trong các lớp đất sét ở ngày càng nhiều địa điểm – trong bùn được lắng đọng trên đất liền, trong các hồ, trong biển.
Support for an impact hypothesis strengthened when a crater of the correct age was found in 1991. The crater is buried beneath younger rocks, but clearly visible in geophysical surveys, lying half on land in the Yucatán Peninsula of Mexico, and half offshore. Since 1990, evidence for the impact has increased, not least when scientists discovered that there was indeed a sharp cooling event at the end of the Cretaceous.
Sự ủng hộ cho giả thuyết va chạm được củng cố khi một miệng hố có tuổi phù hợp được tìm thấy vào năm 1991. Miệng hố này bị chôn vùi dưới các đá trẻ hơn, nhưng có thể nhìn thấy rõ trong các khảo sát địa vật lý, nằm nửa trên đất liền ở bán đảo Yucatán của Mexico và nửa ngoài khơi. Kể từ năm 1990, bằng chứng về vụ va chạm đã tăng lên, không chỉ khi các nhà khoa học phát hiện ra rằng thực sự có một sự kiện nguội đi đột ngột vào cuối kỷ Phấn Trắng.
In total, it is estimated that half the species of plants and animals alive at the end of the Cretaceous disappeared. It was once thought that surviving groups such as many plants, insects, molluscs, lizards, birds and mammals somehow escaped unscathed. But detailed study shows that this is not the case – they were all hit hard.
Tổng cộng, ước tính rằng một nửa các loài thực vật và động vật còn sống vào cuối kỷ Phấn Trắng đã biến mất. Từng có ý kiến cho rằng các nhóm sống sót như nhiều loài thực vật, côn trùng, động vật thân mềm, thằn lằn, chim và động vật có vú đã thoát khỏi thảm họa mà không bị tổn hại. Nhưng nghiên cứu chi tiết cho thấy điều này không đúng – tất cả chúng đều bị ảnh hưởng nặng nề.
But, by chance or luck, enough individuals and species were able to survive the cold and absence of food, or were in parts of the world where the effects were less extreme. As the world returned to normal, they had the opportunity to expand rapidly into their old niches, but also to occupy the space vacated by extinct groups. In fact, one important consequence of the extinction of the dinosaurs, apex predators in their heyday, was the successful spread and evolution of mammals.
Nhưng, do may mắn, đủ cá thể và loài đã có thể sống sót qua cái lạnh và sự thiếu thức ăn, hoặc ở những nơi trên thế giới mà các tác động ít khắc nghiệt hơn. Khi thế giới trở lại bình thường, chúng đã có cơ hội mở rộng nhanh chóng vào các môi trường sống cũ của mình, cũng như chiếm lấy không gian bị bỏ trống bởi các nhóm đã tuyệt chủng. Trên thực tế, một hậu quả quan trọng của sự tuyệt chủng của khủng long, những kẻ săn mồi đỉnh cao thời kỳ đỉnh cao của chúng, là sự lan rộng và tiến hóa thành công của động vật có vú.
When Alvarez and colleagues first described the drop in temperature following the impact, they called it a “nuclear winter”, reflecting the political climate of the early 1980s. Now we might be more inclined to describe the effects as a global climate change – similar events are currently resulting from increased carbon dioxide in the atmosphere (flooding, temperature fluctuations) .
Khi Alvarez và các đồng nghiệp lần đầu tiên mô tả sự sụt giảm nhiệt độ sau vụ va chạm, họ gọi đó là “mùa đông hạt nhân”, phản ánh tình hình chính trị của đầu những năm 1980. Bây giờ chúng ta có thể có xu hướng mô tả các tác động này là biến đổi khí hậu toàn cầu – các sự kiện tương tự hiện đang xảy ra do sự gia tăng carbon dioxide trong khí quyển (lũ lụt, biến động nhiệt độ) .
It is salutary to think that without the asteroid collision, primates might never have reached the level we are at today. But it is equally salutary to consider that modern humans are causing some of the same changes to the atmosphere that ultimately killed our reptilian forbears and may one day also lead to our own demise.
Thật đáng mừng khi nghĩ rằng nếu không có vụ va chạm thiên thạch, các loài linh trưởng có lẽ sẽ không bao giờ đạt đến trình độ như ngày nay. Nhưng cũng đáng mừng không kém khi xem xét rằng con người hiện đại đang gây ra một số thay đổi tương tự đối với bầu khí quyển đã giết chết tổ tiên bò sát của chúng ta và có thể dẫn đến sự diệt vong của chính chúng ta vào một ngày nào đó.
For you: more from our Insights series:
Dành cho bạn: thêm từ series Insights của chúng tôi:
‘It ain’t no unicorn’: meet the researchers who’ve interviewed 130 Bigfoot hunters
‘Nó không phải kỳ lân’: gặp gỡ các nhà nghiên cứu đã phỏng vấn 130 thợ săn Bigfoot
The truth about child IQ: research shows it fluctuates and may be an unreliable predictor of future success
Sự thật về IQ trẻ em: nghiên cứu cho thấy nó dao động và có thể là một chỉ báo không đáng tin cậy cho thành công trong tương lai
Is time a fundamental part of reality? A quiet revolution in physics suggests not
Thời gian có phải là một phần cơ bản của thực tại không? Một cuộc cách mạng thầm lặng trong vật lý cho thấy không
Underground data fortresses: the nuclear bunkers, mines and mountains being transformed to protect our ‘new gold’ from attack
Pháo đài dữ liệu dưới lòng đất: các hầm hạt nhân, mỏ và núi đang được biến đổi để bảo vệ ‘vàng mới’ của chúng ta khỏi bị tấn công
Inside Porton Down: what I learned during three years at the UK’s most secretive chemical weapons laboratory
Bên trong Porton Down: những gì tôi học được trong ba năm tại phòng thí nghiệm vũ khí hóa học bí mật nhất của Vương quốc Anh
To hear about new Insights articles, join the hundreds of thousands of people who value The Conversation’s evidence-based news. Subscribe to our newsletter.
Để nghe về các bài báo Insights mới, hãy tham gia hàng trăm nghìn người coi trọng tin tức dựa trên bằng chứng của The Conversation. Đăng ký nhận bản tin của chúng tôi.
Monica Grady receives funding from the Leverhulme Trust for an Emeritus Fellowship and from the STFC. She is affiliated with The Open University, Liverpool Hope University and the Natural History Museum, London.
Monica Grady nhận được tài trợ từ Leverhulme Trust cho một Học bổng Danh dự và từ STFC. Bà có mối liên hệ với The Open University, Liverpool Hope University và Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên, London.
Michael J. Benton does not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organisation that would benefit from this article, and has disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.
Michael J. Benton không làm việc cho, tư vấn, sở hữu cổ phần trong, hoặc nhận tài trợ từ bất kỳ công ty hoặc tổ chức nào được hưởng lợi từ bài viết này, và đã không công bố bất kỳ mối liên hệ liên quan nào ngoài chức vụ học thuật của họ.
Read more
-
Hành động phá hoại của Israel tại Lebanon đang bình thường hóa chiến tranh không luật lệ
Israel’s destructive actions in Lebanon are normalising war without rules
-
Lệnh ngừng bắn Mỹ-Israel với Iran tạm dừng một cuộc chiến tốn kém, nhưng hòa bình có thể kéo dài không?
The US-Israel ceasefire with Iran presses pause on a costly war, but can peace last?