Objekt koji je udario u Zemlju prije 66 milijuna godina i izazvao izumiranje koje je izbrisalo gotovo sve dinosaure bio je asteroid koji se izvorno formirao izvan orbite Jupitera, prema geokemijskim dokazima s mjesta sudara u Chicxulubu u Meksiku.

Petnaestog kolovoza uZnanost 1Objavljena otkrića sugeriraju da je masovno izumiranje bilo rezultat niza događaja koji su započeli rađanjem Sunčevog sustava. Znanstvenici su dugo sumnjali da je Chicxulub Impactor, kao što je poznato, asteroid iz vanjskog Sunčevog sustava, a ova opažanja potvrđuju slučaj.

Događaj izumiranja u razdoblju krede i paleogena (K/Pg) bio je peti u nizu masovnih izumiranja koja su se dogodila u zadnjih otprilike 540 milijuna godina: razdoblje tijekom kojeg su se životinje proširile Zemljom. Događaj je izbrisao više od 60% vrsta, uključujući sve neptičje dinosaure.

Od 1980. gomilaju se dokazi da je izumiranje uzrokovano objektom veličine grada koji je udario u Zemlju. Takav bi utjecaj imao U zrak su bačene ogromne količine sumpora, prašine i čađe, što je djelomično zaklonilo sunce i dovelo do pada temperature. Sloj rijetkog metala iridija, rijetkog na Zemlji, ali češćeg u asteroidima, taložio se diljem svijeta na početku izumiranja. U 1990-ima znanstvenici su opisali 2mjesto udara, golemi skriveni krater u blizini Chicxuluba na meksičkom poluotoku Yucatán.

"Željeli smo identificirati podrijetlo ovog udarnog elementa", kaže Mario Fischer-Gödde, geokemičar za izotope sa Sveučilišta u Kölnu u Njemačkoj. Kako bi saznali što je to bilo i odakle je došlo, on i njegovi kolege prikupili su uzorke K/Pg stijena s tri lokacije i usporedili ih sa stijenama s osam drugih mjesta udara u posljednjih 3,5 milijardi godina.

Rutenijski potpis

Tim se usredotočio na izotope metala rutenij. Rutenij je izuzetno rijedak u Zemljinim stijenama, kaže Fischer-Gödde, pa njegovi uzorci s mjesta udara daju "čisti potpis" udarne glave. Postoji sedam stabilnih izotopa rutenija, a nebeska tijela imaju njihove karakteristične mješavine.

Konkretno, promatranje izotopa rutenija može pomoći istraživačima da razlikuju asteroide koji su nastali u vanjskom Sunčevom sustavu - izvan Jupiterove orbite - i one koji potječu iz unutarnjeg Sunčevog sustava. Kada se Sunčev sustav formirao iz molekularnog oblaka prije otprilike 4,5 milijardi godina, temperature u unutarnjem području bile su previsoke da bi se hlapljive kemikalije poput vode kondenzirale. Kao rezultat toga, asteroidi koji su tamo nastali imali su niske razine volatilnosti i postali su bogati silikatnim mineralima. Asteroidi koji su se formirali dalje postali su "bogati ugljenom", sadržavajući mnogo ugljika i hlapljivih kemikalija. Izotopi rutenija bili su neravnomjerno raspoređeni po oblaku, a ta je heterogenost sačuvana u asteroidima.

Fischer-Göddeov tim otkrio je da se izotopi rutenija u udarnoj glavi Chicxulub dobro podudaraju s asteroidom bogatim ugljikom iz vanjskog Sunčevog sustava, a ne s asteroidima bogatim silikatima iz unutarnjeg Sunčevog sustava.

Prethodne studije također su sugerirale da je udarni element bio asteroid bogat ugljikom, kaže Sean Gulick, geofizičar sa Sveučilišta Texas u Austinu. Ali najnoviji rad "stvarno je elegantan način da se dođe do nekih od tih odgovora i dobije nekoliko istih odgovora s jednom metodologijom", dodaje.

Nije komet

Izotopi rutenija također pružaju dokaz protiv druge hipoteze: da je Chicxulub udar bio komet, a ne asteroid. "Ideja da je to bio komet seže daleko u literaturu", kaže William Bottke, planetarni znanstvenik na Southwest Research Institute u Boulderu, Colorado. Hipoteza je testirana u kontroverznoj studiji iz 2021 3oživio, koji je tvrdio da je udarna glava dio dugoperiodične komete koja se raspala pod gravitacijskim utjecajem Sunca.

Ali Fischer-Gödde kaže da podaci o izotopu rutenija ne odgovaraju kometu. Gulick se slaže. Dodaje da geokemijski dokazi s mjesta udara Chicxuluba nikada nisu bili u skladu s kometom, a najnovija studija "stvarno pomaže razjasniti to".

Bottke dodaje da hipoteza o kometu također "nailazi na poteškoće" kada se razmatra dinamika Sunčevog sustava. "Vjerojatnije je da će veliki asteroidi bogati ugljikom pogoditi Zemlju nego kometi", kaže on. U studiji iz 2021. godine, on i njegovi kolege tvrdili su da je udarna glava vjerojatno došla iz glavnog asteroidnog pojasa između Marsa i Jupitera.

Prema njihovim izotopima rutenija, čini se da većina drugih impaktora koje je Fischer-Göddeov tim proučavao potječe iz unutrašnjeg Sunčevog sustava. Jedina iznimka bili su najstariji, stari između 3,2 milijarde i 3,5 milijardi godina, koji su više nalikovali Chicxulub udarcu. Moglo bi biti da se "nešto zanimljivo događalo u asteroidnom pojasu u to vrijeme, kao što je veliki asteroid koji se raspao na dobrom mjestu da donese objekte na Zemlju", kaže Bottke.