Kohde, joka törmäsi Maahan 66 miljoonaa vuotta sitten ja laukaisi lähes kaikki dinosaurukset hävittäneen sukupuuttotapahtuman, oli asteroidi, joka muodostui alun perin Jupiterin kiertoradan ulkopuolelle Meksikon Chicxulubin törmäyspaikalta saatujen geokemiallisten todisteiden mukaan.

Elokuun 15Tiede 1Julkaistut havainnot viittaavat siihen, että massasukupuutto oli seurausta tapahtumien sarjasta, joka alkoi aurinkokunnan syntyessä. Tiedemiehet olivat pitkään epäilleet, että Chicxulub-iskuelementti, kuten se tunnetaan, oli ulkopuolisen aurinkokunnan asteroidi, ja nämä havainnot tukevat asiaa.

Liitu-paleogeeninen (K/Pg) sukupuuttotapahtuma oli viides joukko sukupuuttoa viimeisten noin 540 miljoonan vuoden aikana: ajanjakso, jonka aikana eläimet levisivät ympäri maapallon. Tapahtuma pyyhkäisi pois yli 60 % lajeista, mukaan lukien kaikki muut kuin lintudinosaurukset.

Vuodesta 1980 lähtien on kertynyt todisteita siitä, että sukupuutto johtui kaupungin kokoisesta esineestä, joka osui maahan. Sellainen vaikutus olisi Valtavia määriä rikkiä, pölyä ja nokea lensi ilmaan, joka peitti osittain auringon ja johti lämpötilan laskuun. Kerros harvinaista iridiummetallia, joka on harvinainen maan päällä, mutta yleisempi asteroideissa, kerrostettiin ympäri maailmaa sukupuuttotapahtuman alkaessa. 1990-luvulla tutkijat kuvasivat 2törmäyskohta, valtava piilotettu kraatteri Chicxulubin lähellä Meksikon Yucatánin niemimaalla.

"Halusimme tunnistaa tämän iskulaitteen alkuperän", sanoo Mario Fischer-Gödde, isotooppigeokemisti Kölnin yliopistosta Saksasta. Saadakseen selville, mitä se oli ja mistä se tuli, hän ja hänen kollegansa keräsivät näytteitä K/Pg-kivistä kolmesta paikasta ja vertasivat niitä kiviin kahdeksasta muusta törmäyspaikasta viimeisten 3,5 miljardin vuoden ajalta.

Rutenium-allekirjoitus

Ryhmä keskittyi ruteniummetallin isotoopeihin. Rutenium on äärimmäisen harvinainen maaperän kivissä, Fischer-Gödde sanoo, joten siitä otetut näytteet törmäyspaikalta ovat "puhtaan tunnusmerkki" iskuelementistä. Ruteniumilla on seitsemän stabiilia isotooppia, ja taivaankappaleilla on niiden tyypillisiä sekoituksia.

Erityisesti ruteeni-isotooppien tarkastelu voi auttaa tutkijoita erottamaan asteroidit, jotka muodostuivat ulkoisessa aurinkokunnassa - Jupiterin kiertoradan ulkopuolella - ja ne, jotka ovat peräisin sisäisestä aurinkokunnasta. Kun aurinkokunta muodostui molekyylipilvestä noin 4,5 miljardia vuotta sitten, sisäalueen lämpötilat olivat liian korkeat, jotta haihtuvat kemikaalit, kuten vesi, tiivistyisivät. Tämän seurauksena siellä muodostuneiden asteroidien haihtuvuus oli alhainen ja niistä tuli runsaasti silikaattimineraaleja. Asteroideista, jotka muodostuivat kauempana, tuli "hiilirikkaita", jotka sisälsivät paljon hiiltä ja haihtuvia kemikaaleja. Rutenium-isotoopit olivat jakautuneet epätasaisesti pilvessä, ja tämä heterogeenisyys on säilynyt asteroideissa.

Fischer-Gödden tiimi havaitsi, että Chicxulub-iskussa olevat rutenium-isotoopit sopivat hyvin ulomman aurinkokunnan hiiltä sisältävän asteroidin kanssa eivätkä sisäisen aurinkokunnan silikaattirikkaiden asteroidien kanssa.

Aiemmat tutkimukset ovat myös ehdottaneet, että iskuelementti oli hiilirikas asteroidi, sanoo Sean Gulick, geofyysikko Texasin yliopistosta Austinissa. Mutta uusin työ "on todella tyylikäs tapa päästä joihinkin näistä vastauksista ja saada useita samoja vastauksia yhdellä menetelmällä", hän lisää.

Ei komeetta

Rutenium-isotoopit tarjoavat todisteita myös toista hypoteesia vastaan: Chicxulub-iskuelementti oli komeetta eikä asteroidi. "Ajatus siitä, että se oli komeetta, juontaa juurensa kirjallisuudessa", sanoo William Bottke, planeettatieteilijä Southwest Research Institutesta Boulderissa, Coloradossa. Hypoteesi testattiin kiistanalaisen vuoden 2021 tutkimuksessa 3elpyi, joka väitti, että iskuelementti oli osa pitkän ajanjakson komeetta, joka oli hajoanut Auringon painovoiman vaikutuksesta.

Mutta Fischer-Gödde sanoo, että rutenium-isotooppitiedot eivät vastaa komeetta. Gulick on samaa mieltä. Hän lisää, että Chicxulubin törmäyspaikalta saadut geokemialliset todisteet eivät ole koskaan olleet yhdenmukaisia ​​komeetan kanssa, ja uusin tutkimus "todella auttaa selventämään sitä".

Bottke lisää, että komeetta-hypoteesi "joskaa vaikeuksiin" myös aurinkokunnan dynamiikkaa tarkasteltaessa. "Suuret hiilipitoiset asteroidit osuvat todennäköisemmin Maahan kuin komeetat", hän sanoo. Vuonna 2021 tehdyssä tutkimuksessa hän ja hänen kollegansa väittivät, että iskuelementti oli todennäköisesti peräisin Marsin ja Jupiterin väliseltä pääasteroidivyöhykkeeltä.

Rutenium-isotooppien mukaan suurin osa muista Fischer-Gödden ryhmän tutkimista impaktoreista näyttää olevan peräisin sisäisestä aurinkokunnasta. Ainoat poikkeukset olivat vanhin, 3,2–3,5 miljardia vuotta sitten, jotka näyttivät enemmän Chicxulub-iskuelementiltä. Voi olla, että "asteroidivyöhykkeellä tapahtui tuolloin jotain mielenkiintoista, kuten suuri asteroidi hajoaa hyvässä paikassa tuodakseen esineitä Maahan", Bottke sanoo.