想象自己站在悬崖边上一个巨大的陨石坑，却不知道这个巨大的坑是如何形成的。或者弄清楚像小行星撞击地球这样的灾难性事件导致恐龙灭绝，但在地球上却没有可见的证据表明发生过如此大规模的碰撞。

在我们的历史上，科学家和探险家曾面临过这样令人困惑的时刻。他们可能已经隐约知道宇宙中发生过巨大的碰撞，但是它们在哪里、如何发生以及是否还在发生，这些都是现代科学家现在只能在一定程度上确定答案的事情。直到20世纪中期，像亚利桑那州的陨石坑和月球上的陨石坑才开始被认为是火山形成的。

就像侦探们拼凑时空线索一样，研究陨石坑的科学家们正在揭示这些迷人的行星和月球伤疤的故事。最近，一项对墨西哥希克苏鲁伯陨石坑的新研究得出结论，导致6600万年前恐龙大灭绝的小行星可能以陡峭的角度和高速撞击，从而最大限度地增加了随后的致命影响。

该研究的计算机模拟结果发表在《科学》杂志上自然通讯照片显示，撞击在地壳上炸开了一个19英里深、50英里宽的洞，这个洞迅速向上反弹，形成一座比珠穆朗玛峰还高的岩石山，然后坍塌成今天仍然存在的陨石坑——所有这些都发生在大约15分钟内。

该研究的主要作者、伦敦帝国理工学院行星科学教授加雷斯·柯林斯(Gareth Collins)说，陨石坑形成的速度是“这一切中最令人敬畏的方面之一”。“小行星撞击地球时，移动速度惊人——可能每秒20公里(近12.5英里)。这大约是大型喷气式飞机速度的100倍。(也许令人不安的是，这也是撞击地球的小行星的常见速度。)

令人难以置信的是，这个陨石坑(或它的残余部分)在地球表面上是看不到的:它现在埋在Yucatán半岛下约三分之二英里处。来自十几个国家的研究人员将不同假设撞击角度和速度的三维模拟与希克苏鲁伯的地球物理观测结果进行了比较，这使他们能够解释地球表面下陨石坑的特征。

结果表明，小行星的轨迹特别致命。柯林斯说，这个灾难性的“游客”直径约为7.5英里，与地平线形成约60度角，撞击了当时的海水，引发了海啸，并向高层大气释放了大量碎片和导致气候变化的气体。随之而来的长时间的冷却和窒息的阳光消灭了地球上的大部分生命。

正如希克苏鲁伯陨石坑所展示的那样，陨石坑提供了非同寻常的证据，证明了那些戏剧性的事件，这些事件定义了我们今天所观察到的景观，甚至是生命状态。从某种意义上说，像柯林斯这样的陨石坑研究人员必须逆向研究，才能弄清楚这些强大的地质印记背后的故事。

亚利桑那州陨石坑的故事对我们理解陨石坑的存在非常有帮助。巴林杰陨石坑是一个受欢迎的旅游目的地，曾经是一个采矿地点和宇航员的训练场，科学家们称它为巴林杰陨石坑，据认为有5万年的历史，直径四分之三英里。

地质学家大卫·克林(David Kring)说:“行星科学家们纷纷前往陨石坑朝圣，因为它保存得如此完好。”他的工作范围涵盖了巴林杰(Barringer)、希克苏鲁伯(Chicxulub)和月球陨石坑。“它被科学界认为是第一个被证实的撞击地点。”

然而，为了证明这个陨石坑是由外太空物体造成的，与陨石坑同名的丹尼尔·莫罗·巴林杰(Daniel Moreau Barringer)失去了他的采矿财富，并在20世纪之交引起了一场科学轰动。

1896年，时任美国地质调查局(U.S. Geological Survey)局长的吉尔伯特(G.K. Gilbert)得出结论，大萧条是火山蒸汽爆炸的结果。与此同时，毕业于普林斯顿大学的采矿工程师和自学成才的地质学家巴林杰在1905年和1910年发表的论文中提出了他关于陨石撞击的理论。他举例说，在陨石坑底部和陨石坑周围的同心环中都发现了陨铁，再加上倒立的岩石层——这表明洞里的物质被抛出，然后在撞击后倒立着落在地上。

诚然，巴林杰买下这个网站是希望通过出售陨石金属碎片赚钱。但他最终没能找到他认为仍躺在陨石坑下面的巨大的外星物体。“巴林杰被愚弄了，这是可以理解的，”克林说。“他完全正确地得出了撞击原点，但他没有意识到撞击物体被摧毁了多少。(科学家们现在知道，小行星在撞击过程中大部分都被熔化和蒸发了。)

克林指出，巴林杰的理论直到1960年左右才被广泛接受，当时舒梅克-列维9号彗星的共同发现者吉恩·舒梅克的工作帮助证实了他的观点。在巴林杰的时代，灾难性事件仍然会发生的观念，是对当时流行的均变论思想流派的一种范式转变。这是现代地质学的一个基本原理，它说地球的地质过程在过去和现在一直是一致的，缓慢的。

克林说，巴林杰遇到的哲学阻力一直持续到20世纪。他指出，月球环形山是由小行星撞击形成的理论一直是少数人的信念，直到阿波罗登月任务返回月球，月球岩石显示出剧烈的变化，只有冲击压力和撞击事件(不是火山事件)造成的极端高温才能引起这种变化。

“在阿波罗计划中，人们勉强接受了存在撞击过程的观点——但这只是过去的事，”克林说。“直到1994年苏梅克-列维彗星撞击木星，人们才意识到，哦，这仍然可能发生。”

1991年，克林将希克苏鲁伯陨石坑确定为恐龙灭绝事件的发生地。十年前，他首次提出了恐龙灭绝事件的理论。他说，人们只需要看看月球，就能看到小行星撞击在被掩埋和退化之前的样子，就像地球上已知的大约200个撞击坑中的许多一样。

Kring指出，这颗卫星近200英里宽的Schrödinger盆地实际上是希克苏鲁伯陨石坑的孪生兄弟，只是更大。事实上，它们是如此相似，以至于克林和柯林斯在2016年与其他研究人员一起进行的一项研究中，利用Schrödinger暴露的特征来更好地了解希克苏鲁伯发生的事情。

看看地球和太阳系中其他天体上的陨石坑，事实证明，它们是齐头并进的。柯林斯说:“在其他行星上，我们对原始陨石坑的样子有了更好的了解，但我们只看到了表面。”“在地球上，我们很少看到表面，因为有太多的活动和侵蚀。但通过地球物理和地质测绘以及钻探，我们可以了解地表下的情况。通过将这两项观察结果结合起来，我们可以更全面地了解陨石坑是什么以及它是如何形成的。”

通过对撞击坑的研究，我们获得了更深入的知识——有可能了解地球上生命的起源。根据Kring的说法，Schrödinger盆地在未来的月球探索任务中是一个高度优先考虑的问题，这是一种阐明问题的方式，包括早期太阳系的强烈轰击时期是否可能在我们的星球上播下了生命的种子。

他说:“这些都是非常重要的问题。“不仅仅是月球地质，还有整个太阳系的问题。”