科学家终于确认了北海海底神秘银坑陨石坑的成因。新证据表明，一颗直径约160米的小行星在大约4300万至4600万年前撞击了海床。此次撞击引发了超过100米高的海啸，并留下了一个令地质学家争论多年的陨石坑。
这一发现解决了一场持续二十多年的科学争论，并确认银坑是地球上相对罕见的撞击坑之一——即太空岩石以极高速度撞击地球时留下的地质伤痕。
该研究团队由位于爱丁堡的赫瑞瓦特大学的Uisdean Nicholson博士领导，并由自然环境研究理事会（NERC）资助，结合了先进的地震成像技术、岩石样本的显微分析以及计算机模拟，为地外撞击提供了迄今为止最有力的证据。他们的研究结果发表在《自然-通讯》期刊上。
北海海底的隐藏陨石坑
银坑陨石坑位于北海南部海底约700米（2,300英尺）深处，距离约克郡海岸约80英里。
自2002年发现以来，该构造一直困扰着地质学家。陨石坑本身直径约3公里（1.9英里），周围环绕着更大的环形断层带，延伸约20公里（12英里）。断层是岩层在地壳受力或发生位移时形成的断裂。
许多科学家认为银坑是由超高速撞击形成的，该术语用于描述小行星或彗星以每秒数英里的速度运行时发生的碰撞。该陨石坑的圆形形状、中央峰以及独特的周围断层模式，与全球已知撞击遗址的特征相似。
并非所有人都认同这一观点。
一些研究人员提出，该构造是地下盐层随时间推移发生位移而形成的。另一些人则认为这是导致部分海床塌陷的火山活动过程的结果。
争论变得非常激烈，以至于地质学家在2009年就陨石坑的成因进行了正式投票。根据2009年12月号《地质学家》杂志的一篇报道，大多数参与者否决了撞击说。
最新的证据现在推翻了这一结论。
新证据揭示了一次古老的小行星撞击
为了重新审视这一谜团，科学家们利用了新获得的地震数据。地震成像的工作原理有点像给地球做超声扫描，让研究人员利用反射声波绘制地下岩层的详细图像。
新图像提供了陨石坑内部结构前所未有的视角。
团队还检查了从该遗址附近的石油勘探井中收集的岩石碎片。
赫瑞瓦特大学能源、地球科学、基础设施与社会学院的沉积学家Uisdean Nicholson博士说：“新的地震成像技术让我们得以对陨石坑进行前所未有的观察。”
“该地区一口油井的样本也在与陨石坑底部相同的深度揭示了罕见的‘冲击’石英和长石晶体。”
“我们非常幸运地发现了这些——真的是‘大海捞针’般的努力。这些证据毫无疑问地证明了撞击坑假说，因为它们具有只能在极端冲击压力下形成的组构。”
冲击矿物被认为是小行星撞击最有力的证据之一。这些晶体内部的微观结构只有在岩石承受远超正常地质活动所产生的巨大压力时才会形成。
一颗160米宽的小行星与滔天海啸
根据团队的分析，撞击北海的天体宽约160米（525英尺），并以浅角度从西方接近。
尽管与导致恐龙灭绝的小行星相比相对较小，但它仍然足以释放出巨大的破坏力。
Nicholson博士说：“我们的证据表明，一颗160米宽的小行星以低角度从西方撞击了海床。”
“在几分钟内，它制造了一道1.5公里高的岩石和水幕，随后坍塌入海，引发了超过100米高的海啸。”
这种规模的海啸将高出海平面330多英尺，比许多现代摩天大楼还要高。
撞击会瞬间挖掘出陨石坑，同时将大量岩石、沉积物和海水喷射到大气中。
寻找“银弹”证据
参与这项新研究的研究人员之一是伦敦帝国理工学院的Gareth Collins教授，他也参加了2009年关于银坑成因的辩论。
Collins开发了用于模拟撞击的数值模型，并将其效果与观察到的陨石坑结构进行比较。
Collins教授说：“我一直认为撞击假说是最简单的解释，并且与观测结果最一致。”
“终于找到了决定性的‘银弹’证据，这令人非常欣慰。我们现在可以着手进行这项激动人心的工作，利用惊人的新数据来了解更多关于撞击如何在表面之下塑造行星的信息，这在其他行星上是很难做到的。”
为什么撞击坑如此罕见
尽管历史上曾有无数小行星和彗星撞击地球，但令人惊讶的是，如今可见的撞击坑寥寥无几。
地球表面不断被侵蚀、风化、火山活动以及构造板块的缓慢运动重塑。数百万年来，这些过程抹去了许多古代撞击的痕迹。
Nicholson博士说：“银坑是一个罕见且保存异常完好的超高速撞击坑。”
“这些之所以罕见，是因为地球是一个非常活跃的行星——板块构造和侵蚀作用几乎摧毁了大部分此类事件的痕迹。”
“陆地上大约有200个已确认的撞击坑，而海底已确认的只有约33个。”
“我们可以利用这些发现来了解小行星撞击在历史上是如何塑造我们的星球的，并预测未来如果发生小行星碰撞可能会发生什么。”
跻身著名撞击坑之列
银坑成因的确认使其跻身于少数已知的撞击构造之列。
其中包括墨西哥的希克苏鲁伯陨石坑，该陨石坑被广泛认为与6600万年前导致非鸟类恐龙灭绝的大灭绝事件有关；以及西非海岸外的纳迪尔陨石坑，这是另一个最近才被确认的水下撞击遗址。
随着争论的最终解决，科学家们现在可以将银坑作为一个宝贵的天然实验室，用来了解小行星撞击如何影响地球和太阳系中的其他星球。
该研究由自然环境研究理事会（NERC）资助。