إن الجسم الذي اصطدم بالأرض قبل 66 مليون سنة وأثار حدث الانقراض الذي قضى على جميع الديناصورات تقريبًا، كان كويكبًا تشكل في الأصل خارج مدار كوكب المشتري، وفقًا للأدلة الجيوكيميائية من موقع الاصطدام في تشيككسولوب بالمكسيك.

15 أغسطس فيعلوم 1تشير النتائج المنشورة إلى أن الانقراض الجماعي كان نتيجة لسلسلة من الأحداث التي بدأت عند ولادة النظام الشمسي. وكان العلماء يشتبهون منذ فترة طويلة في أن ارتطام تشيككسولوب، كما هو معروف، كان كويكبًا من النظام الشمسي الخارجي، وهذه الملاحظات تدعم هذه القضية.

كان حدث الانقراض الطباشيري-الباليوجيني (K/Pg) هو الحدث الخامس في سلسلة من الانقراضات الجماعية التي حدثت خلال آخر 540 مليون سنة تقريبًا: وهي الفترة التي انتشرت فيها الحيوانات عبر الأرض. وقد قضى هذا الحدث على أكثر من 60% من الأنواع، بما في ذلك جميع الديناصورات غير الطيور.

منذ عام 1980، تراكمت الأدلة على أن الانقراض كان بسبب اصطدام جسم بحجم مدينة بالأرض. سيكون لمثل هذا التأثير تم إلقاء كميات هائلة من الكبريت والغبار والسخام في الهواء مما أدى إلى حجب الشمس جزئيا وأدى إلى انخفاض درجة الحرارة. تم ترسيب طبقة من معدن الإيريديوم النادر، وهو نادر على الأرض ولكنه أكثر شيوعًا في الكويكبات، حول العالم في بداية حدث الانقراض. في التسعينيات، وصف العلماء 2موقع التأثير، وهو حفرة ضخمة مخفية بالقرب من تشيككسولوب في شبه جزيرة يوكاتان في المكسيك.

يقول ماريو فيشر جودي، عالم الكيمياء الجيولوجية النظائرية بجامعة كولونيا في ألمانيا: "أردنا تحديد أصل هذا الاصطدام". ولمعرفة ماهيتها ومن أين أتت، جمع هو وزملاؤه عينات من صخور K/Pg من ثلاثة مواقع وقارنوها بصخور من ثمانية مواقع تصادم أخرى من آخر 3.5 مليار سنة.

توقيع الروثينيوم

ركز الفريق على نظائر معدن الروثينيوم. يقول فيشر-غودي إن الروثينيوم نادر للغاية في الصخور الأرضية، لذا فإن عينات منه من موقع الاصطدام توفر "التوقيع الخالص" للصدمة. هناك سبعة نظائر مستقرة للروثنيوم، والأجرام السماوية لها خليط مميز منها.

وعلى وجه الخصوص، فإن النظر إلى نظائر الروثينيوم يمكن أن يساعد الباحثين على التمييز بين الكويكبات التي تشكلت في النظام الشمسي الخارجي - خارج مدار المشتري - وتلك التي لها أصل في النظام الشمسي الداخلي. عندما تشكل النظام الشمسي من سحابة جزيئية قبل حوالي 4.5 مليار سنة، كانت درجات الحرارة في المنطقة الداخلية مرتفعة للغاية بحيث لا تتكثف المواد الكيميائية المتطايرة مثل الماء. ونتيجة لذلك، كانت الكويكبات التي تشكلت هناك ذات مستويات منخفضة من التطاير وأصبحت غنية بمعادن السيليكات. أصبحت الكويكبات التي تشكلت على مسافة أبعد "غنية بالفحم"، وتحتوي على الكثير من الكربون والمواد الكيميائية المتطايرة. تم توزيع نظائر الروثينيوم بشكل غير متساو في جميع أنحاء السحابة، ويتم الحفاظ على هذا عدم التجانس في الكويكبات.

وجد فريق فيشر جودي أن نظائر الروثينيوم الموجودة في مصادم تشيككسولوب تتطابق جيدًا مع كويكب غني بالكربون من النظام الشمسي الخارجي، وليس مع كويكبات غنية بالسيليكات من النظام الشمسي الداخلي.

كما أشارت دراسات سابقة أيضًا إلى أن الجسم الذي ارتطم بالأرض كان كويكبًا غنيًا بالكربون، حسبما يقول شون جوليك، عالم الجيوفيزياء بجامعة تكساس في أوستن. ويضيف أن العمل الأخير "يعد طريقة أنيقة حقًا للوصول إلى بعض تلك الإجابات والحصول على العديد من الإجابات نفسها بمنهجية واحدة".

ليس المذنب

توفر نظائر الروثينيوم أيضًا دليلاً ضد فرضية أخرى: أن المصادم تشيككسولوب كان مذنبًا وليس كويكبًا. يقول ويليام بوتكي، عالم الكواكب في معهد أبحاث الجنوب الغربي في بولدر، كولورادو: "إن فكرة أنه مذنب تعود إلى زمن بعيد في الأدبيات". تم اختبار الفرضية في دراسة مثيرة للجدل عام 2021 3تم إحياؤه، الذي جادل بأن الاصطدام كان جزءًا من مذنب طويل الأمد انقسم تحت تأثير جاذبية الشمس.

لكن فيشر-غودي يقول إن بيانات نظائر الروثينيوم لا تتطابق مع المذنب. يوافق جوليك. ويضيف أن الأدلة الجيوكيميائية من موقع اصطدام تشيككسولوب لم تكن متسقة أبدًا مع وجود مذنب، وأن الدراسة الأخيرة "تساعد حقًا في توضيح ذلك".

ويضيف بوتكي أن فرضية المذنب أيضًا "تواجه صعوبات" عند النظر في ديناميكيات النظام الشمسي. ويقول: "من المرجح أن تصطدم الكويكبات الكبيرة الغنية بالكربون بالأرض أكثر من المذنبات". وفي دراسة أجريت عام 2021، جادل هو وزملاؤه بأن الاصطدام جاء على الأرجح من حزام الكويكبات الرئيسي بين المريخ والمشتري.

وفقًا لنظائر الروثينيوم الخاصة بها، يبدو أن معظم التأثيرات الأخرى التي درسها فريق فيشر-غودي قد نشأت في النظام الشمسي الداخلي. الاستثناءات الوحيدة كانت الأقدم، والتي يعود تاريخها إلى ما بين 3.2 مليار و3.5 مليار سنة مضت، والتي بدت أشبه بمصطدم تشيككسولوب. يقول بوتكي: "من الممكن أن يكون هناك شيء مثير للاهتمام يحدث في حزام الكويكبات في ذلك الوقت، مثل انشطار كويكب كبير في مكان جيد لجلب الأجسام إلى الأرض".