测量陨石坑温度
科学家使用了不同的技术试图揭示这些沉积物的过去。其中一种方法便是利用名为同分异构体的分子,它们具有相同的化学式但不同的结构。某些同分异构体对热非常敏感,当它们位于热源附近,同分异构体的程度将会以特定速率耗尽。在波泰士陨石坑核心底部,两种不同同分异构体的水平骤降。这种同分异构体的热降解可以实验性的测量,结果显示在撞击之后湖泊的温度介于75至200摄氏度。
由于同分异构体只在撞击点上方几米的核心处耗尽,因此确定加热持续时间的极限是可能的。然而,同分异构体并不会揭示热源,这便是为什么科学家还使用了另一种实验技术以定义撞击后的加热。
这项技术涉及了测量沉积物中碳酸盐的某些同位素组成成分。相同元素的同位素具有相同数量的质子和电子,但具有不同数量的中子。虽然不同的同位素会经历相同的化学反应,但有些同位素化学反应的速率要更快。例如,蒸发会耗尽较重的同位素同时增加较轻的同位素,从而产生不同水平的同位素。
湖泊的蒸发强烈的取决于水流入和流出湖泊所需的时间,而湖底沉积物里的同位素恰好记载了这些“流过时间”。这些流过时间会因地下水、撞击产生的热、透过裂缝在湖里冒泡等发生改变。因此波泰士陨石坑的同位素组成可以用于估计加热时间,这主要是通过观察湖泊里的水是如何与热液地下水发生相互作用而实现的。
图3乌克兰的波泰士陨石坑拥有完好保存的沉积物,使得科学家能够估计撞击后的加热时间。
沉积物还包含了植被的蛛丝马迹,植被的改变与环境的改变密切相关。在波泰士撞击后几千年,核心底部的植物区系再次复苏,直到白垩纪-古近纪撞击摧毁了地球上的植被以及恐龙。这些沉积物还记录了碳的变化,后者与古近纪早期几十万年间的温暖期相一致。这些事件就像书签一样,使得科学家能够更轻松的确定沉积物的年代以及湖泊加热的时间。