Predmet, ki je pred 66 milijoni let trčil v Zemljo in sprožil izumrtje, ki je izbrisalo skoraj vse dinozavre, je bil asteroid, ki je prvotno nastal zunaj orbite Jupitra, glede na geokemične dokaze z mesta trka v Chicxulubu v Mehiki.

15. avgusta vZnanost 1Objavljene ugotovitve kažejo, da je bilo množično izumrtje posledica niza dogodkov, ki so se začeli ob nastanku sončnega sistema. Znanstveniki so dolgo sumili, da je Chicxulubova udarna glava, kot je znana, asteroid iz zunanjega osončja, in ta opažanja to potrjujejo.

Izumrtje v obdobju krede in paleogena (K/Pg) je bilo peto v nizu množičnih izumrtij, ki so se zgodila v zadnjih približno 540 milijonih let: obdobju, v katerem so se živali razširile po Zemlji. Dogodek je izbrisal več kot 60 % vrst, vključno z vsemi neptičjimi dinozavri.

Od leta 1980 se kopičijo dokazi, da je izumrtje povzročilo trčenje predmeta v velikosti mesta v Zemljo. Tak vpliv bi imel V zrak so bile vržene ogromne količine žvepla, prahu in saj, kar je delno zakrilo sonce in povzročilo padec temperature. Plast redke kovine iridija, redke na Zemlji, vendar pogostejše pri asteroidih, se je na začetku izumrtja odložila po vsem svetu. V devetdesetih letih prejšnjega stoletja znanstveniki opisali 2mesto udarca, ogromen skriti krater blizu Chicxuluba na mehiškem polotoku Yucatán.

"Želeli smo ugotoviti izvor te udarne glave," pravi Mario Fischer-Gödde, geokemik za izotope na univerzi v Kölnu v Nemčiji. Da bi ugotovil, kaj je bilo in od kod prihaja, je s svojimi kolegi zbral vzorce kamnin K/Pg s treh lokacij in jih primerjal s kamninami z osmih drugih udarnih mest iz zadnjih 3,5 milijarde let.

Rutenijev podpis

Ekipa se je osredotočila na izotope kovine rutenij. Rutenij je izjemno redek v zemeljskih kamninah, pravi Fischer-Gödde, zato njegovi vzorci z mesta udarca zagotavljajo "čist podpis" udarne glave. Obstaja sedem stabilnih izotopov rutenija in nebesna telesa imajo njihove značilne mešanice.

Zlasti opazovanje rutenijevih izotopov lahko pomaga raziskovalcem pri razlikovanju med asteroidi, ki so nastali v zunanjem sončnem sistemu - onstran Jupitrove orbite - in tistimi, ki izvirajo iz notranjega sončnega sistema. Ko je sončni sistem nastal iz molekularnega oblaka pred približno 4,5 milijarde let, so bile temperature v notranjem območju previsoke, da bi lahko hlapne kemikalije, kot je voda, kondenzirale. Posledično so imeli asteroidi, ki so tam nastali, nizko stopnjo hlapnosti in so postali bogati s silikatnimi minerali. Asteroidi, ki so nastali dlje, so postali "bogati s premogom", saj so vsebovali veliko ogljika in hlapljivih kemikalij. Izotopi rutenija so bili neenakomerno porazdeljeni po oblaku in ta heterogenost je ohranjena v asteroidih.

Fischer-Göddejeva ekipa je ugotovila, da se izotopi rutenija v udarni napravi Chicxulub dobro ujemajo z asteroidom, bogatim z ogljikom, iz zunanjega sončnega sistema in ne z asteroidi, bogatimi s silikati, iz notranjega sončnega sistema.

Prejšnje študije so prav tako pokazale, da je bila udarna glava asteroid, bogat z ogljikom, pravi Sean Gulick, geofizik na teksaški univerzi v Austinu. Toda najnovejše delo "je res eleganten način, da pridete do nekaterih od teh odgovorov in dobite več enakih odgovorov z eno metodologijo," dodaja.

Ni komet

Izotopi rutenija prav tako dokazujejo proti drugi hipotezi: da je udarna glava Chicxulub komet in ne asteroid. "Ideja, da je bil komet, sega v literaturo daleč nazaj," pravi William Bottke, planetarni znanstvenik na Southwest Research Institute v Boulderju v Koloradu. Hipotezo so testirali v kontroverzni študiji iz leta 2021 3oživel, ki je trdil, da je udarna glava del dolgoperiodičnega kometa, ki je razpadel pod gravitacijskim vplivom Sonca.

Toda Fischer-Gödde pravi, da se podatki o izotopu rutenija ne ujemajo s kometom. Gulick se strinja. Dodaja, da geokemični dokazi z mesta trka v Chicxulubu nikoli niso bili skladni s kometom, najnovejša študija pa "to resnično pomaga razjasniti."

Bottke dodaja, da tudi hipoteza o kometu "naleti na težave" pri obravnavi dinamike sončnega sistema. "Večji z ogljikom bogati asteroidi bodo bolj verjetno zadeli Zemljo kot kometi," pravi. V študiji iz leta 2021 so on in njegovi kolegi trdili, da je udarna glava verjetno prišla iz glavnega asteroidnega pasu med Marsom in Jupitrom.

Glede na njihove izotope rutenija se zdi, da večina drugih udarnih elementov, ki jih je preučevala Fischer-Göddejeva ekipa, izvira iz notranjega sončnega sistema. Edina izjema je bil najstarejši, izpred 3,2 milijarde do 3,5 milijarde let, ki je bil bolj podoben Chicxulubovemu udarniku. Lahko se zgodi, da se je "v tistem času v asteroidnem pasu dogajalo nekaj zanimivega, na primer velik asteroid, ki se razbije na dobrem mestu, da prinese predmete na Zemljo," pravi Bottke.