L’oggetto che si è schiantato sulla Terra 66 milioni di anni fa e ha innescato l’evento di estinzione che ha spazzato via quasi tutti i dinosauri era un asteroide che originariamente si era formato oltre l’orbita di Giove, secondo le prove geochimiche del sito dell’impatto a Chicxulub, in Messico.

Il 15 agosto aScienza 1I risultati pubblicati suggeriscono che l’estinzione di massa fu il risultato di una serie di eventi iniziati con la nascita del sistema solare. Gli scienziati sospettavano da tempo che il corpo di simulazione Chicxulub, come è noto, fosse un asteroide proveniente dal sistema solare esterno, e queste osservazioni supportano la tesi.

L’estinzione del Cretaceo-Paleogene (K/Pg) è stata la quinta di una serie di estinzioni di massa avvenute negli ultimi circa 540 milioni di anni: il periodo durante il quale gli animali si sono diffusi sulla Terra. L’evento spazzò via oltre il 60% delle specie, compresi tutti i dinosauri non aviari.

Dal 1980, si sono accumulate prove che l’estinzione è stata causata da un oggetto delle dimensioni di una città che ha colpito la Terra. Un tale impatto avrebbe Enormi quantità di zolfo, polvere e fuliggine furono gettate nell'aria, che ha parzialmente oscurato il sole e portato ad un abbassamento della temperatura. Uno strato di iridio metallico, raro sulla Terra ma più comune negli asteroidi, fu depositato in tutto il mondo all’inizio dell’evento di estinzione. Negli anni '90, gli scienziati hanno descritto 2il luogo dell'impatto, un enorme cratere nascosto vicino a Chicxulub, nella penisola messicana dello Yucatán.

"Volevamo identificare l'origine di questo dispositivo di simulazione", afferma Mario Fischer-Gödde, geochimico isotopico dell'Università di Colonia in Germania. Per scoprire cosa fosse e da dove provenisse, lui e i suoi colleghi hanno raccolto campioni di rocce K/Pg da tre posizioni e li hanno confrontati con rocce di altri otto siti di impatto degli ultimi 3,5 miliardi di anni.

Firma in rutenio

Il team si è concentrato sugli isotopi del rutenio metallico. Il rutenio è estremamente raro nelle rocce terrestri, afferma Fischer-Gödde, quindi i suoi campioni provenienti da un sito di impatto forniscono “la pura firma” del dispositivo di simulazione. Esistono sette isotopi stabili del rutenio e i corpi celesti ne contengono miscele caratteristiche.

In particolare, osservare gli isotopi del rutenio può aiutare i ricercatori a distinguere tra gli asteroidi che si sono formati nel sistema solare esterno – oltre l’orbita di Giove – e quelli che hanno origine nel sistema solare interno. Quando il sistema solare si formò da una nube molecolare circa 4,5 miliardi di anni fa, le temperature nella regione interna erano troppo elevate perché le sostanze chimiche volatili come l’acqua potessero condensarsi. Di conseguenza, gli asteroidi che si formarono lì avevano bassi livelli di volatilità e divennero ricchi di minerali silicati. Gli asteroidi che si formarono più lontano divennero “ricchi di carbone”, contenente molto carbonio e sostanze chimiche volatili. Gli isotopi del rutenio erano distribuiti in modo non uniforme in tutta la nube e questa eterogeneità è preservata negli asteroidi.

Il team di Fischer-Gödde ha scoperto che gli isotopi di rutenio nel dispositivo di simulazione Chicxulub si abbinavano bene con un asteroide ricco di carbonio del sistema solare esterno e non con asteroidi ricchi di silicati del sistema solare interno.

Studi precedenti avevano anche suggerito che il dispositivo di simulazione fosse un asteroide ricco di carbonio, afferma Sean Gulick, geofisico dell'Università del Texas ad Austin. Ma l’ultimo lavoro “è un modo davvero elegante per arrivare ad alcune di quelle risposte e ottenere molte delle stesse risposte con un’unica metodologia”, aggiunge.

Non una cometa

Gli isotopi del rutenio forniscono anche la prova contro un'altra ipotesi: che il corpo impattante di Chicxulub fosse una cometa e non un asteroide. "L'idea che si trattasse di una cometa risale a molto tempo fa", afferma William Bottke, scienziato planetario del Southwest Research Institute di Boulder, in Colorado. L'ipotesi è stata testata in un controverso studio del 2021 3rianimato, il quale sostenne che il corpo impattante faceva parte di una cometa di lungo periodo che si era frantumata sotto l'influenza gravitazionale del Sole.

Ma Fischer-Gödde afferma che i dati sugli isotopi del rutenio non corrispondono a quelli di una cometa. Gulick è d'accordo. Aggiunge che le prove geochimiche del sito dell'impatto di Chicxulub non sono mai state coerenti con una cometa, e l'ultimo studio "aiuta davvero a chiarirlo".

Bottke aggiunge che l’ipotesi della cometa “incontra difficoltà” anche se si considera la dinamica del sistema solare. "Gli asteroidi considerevoli ricchi di carbonio hanno maggiori probabilità di colpire la Terra rispetto alle comete", afferma. In uno studio del 2021, lui e i suoi colleghi hanno sostenuto che il dispositivo di simulazione probabilmente proveniva dalla fascia principale degli asteroidi tra Marte e Giove.

Secondo i loro isotopi di rutenio, la maggior parte degli altri corpi di simulazione studiati dal team di Fischer-Gödde sembrano aver avuto origine nel sistema solare interno. Le uniche eccezioni erano i più antichi, risalenti a un periodo compreso tra 3,2 e 3,5 miliardi di anni fa, che assomigliavano più al dispositivo di simulazione di Chicxulub. Potrebbe essere che "qualcosa di interessante stesse accadendo nella fascia degli asteroidi in quel momento, come un grande asteroide che si frantumava in un buon posto per portare oggetti sulla Terra", dice Bottke.