Objektet som slog in i jorden för 66 miljoner år sedan och utlöste utrotningshändelsen som utplånade nästan alla dinosaurier var en asteroid som ursprungligen bildades bortom Jupiters omloppsbana, enligt geokemiska bevis från nedslagsplatsen i Chicxulub, Mexiko.

Den 15 augusti inVetenskap 1Publicerade fynd tyder på att massutrotningen var resultatet av en serie händelser som började vid solsystemets födelse. Forskare hade länge misstänkt att Chicxulub-impaktorn, som den kallas, var en asteroid från det yttre solsystemet, och dessa observationer stöder fallet.

Krita-Paleogen (K/Pg) utrotningshändelsen var den femte i en serie massutrotningar som har inträffat under de senaste cirka 540 miljoner åren: den period under vilken djur spred sig över jorden. Händelsen utplånade mer än 60 % av arterna, inklusive alla icke-fågeldinosaurier.

Sedan 1980 har bevis samlats på att utrotningen orsakades av ett föremål i stadsstorlek som träffade jorden. En sådan inverkan skulle ha Enorma mängder svavel, damm och sot kastades upp i luften, vilket delvis blockerade solen och ledde till en temperatursänkning. Ett lager av sällsynt iridiummetall, sällsynt på jorden men vanligare i asteroider, avsattes runt om i världen i början av utrotningen. På 1990-talet beskrev forskare 2nedslagsplatsen, en enorm dold krater nära Chicxulub på Mexikos Yucatán-halvön.

"Vi ville identifiera ursprunget till den här impaktorn", säger Mario Fischer-Gödde, en isotopgeokemist vid universitetet i Köln i Tyskland. För att ta reda på vad det var och var det kom ifrån samlade han och hans kollegor in prover av K/Pg-stenar från tre platser och jämförde dem med bergarter från åtta andra nedslagsplatser från de senaste 3,5 miljarder åren.

Ruthenium signatur

Teamet fokuserade på isotoper av ruteniummetallen. Ruthenium är extremt sällsynt i jordstenar, säger Fischer-Gödde, så prover av det från en nedslagsplats ger "den rena signaturen" för nedslagskroppen. Det finns sju stabila isotoper av rutenium, och himlakroppar har karakteristiska blandningar av dem.

Att titta på ruteniumisotoper kan i synnerhet hjälpa forskare att skilja mellan asteroider som bildades i det yttre solsystemet - bortom Jupiters bana - och de med ursprung i det inre solsystemet. När solsystemet bildades från ett molekylärt moln för cirka 4,5 miljarder år sedan var temperaturen i det inre området för hög för att flyktiga kemikalier som vatten skulle kunna kondensera. Som ett resultat hade asteroider som bildades där låga nivåer av flyktighet och blev rika på silikatmineraler. Asteroider som bildades längre ut blev "kolrika" och innehöll massor av kol och flyktiga kemikalier. Rutheniumisotoperna var ojämnt fördelade över molnet, och denna heterogenitet är bevarad i asteroider.

Fischer-Göddes team fann att ruteniumisotoperna i Chicxulub-impaktorn passade bra med en kolrik asteroid från det yttre solsystemet och inte med silikatrika asteroider från det inre solsystemet.

Tidigare studier har också föreslagit att stötkroppen var en kolrik asteroid, säger Sean Gulick, geofysiker vid University of Texas i Austin. Men det senaste arbetet "är ett riktigt elegant sätt att komma till några av dessa svar och få flera av samma svar med en metod", tillägger han.

Inte en komet

Rutheniumisotoperna ger också bevis mot en annan hypotes: att Chicxulub-impaktorn var en komet och inte en asteroid. "Tanken att det var en komet går långt tillbaka i litteraturen", säger William Bottke, en planetforskare vid Southwest Research Institute i Boulder, Colorado. Hypotesen testades i en kontroversiell studie från 2021 3återupplivad, som hävdade att stötkroppen var en del av en långtidskomet som hade brutit upp under solens gravitationsinflytande.

Men Fischer-Gödde säger att rutheniumisotopdata inte matchar en komet. Gulick håller med. Han tillägger att geokemiska bevis från nedslagsplatsen Chicxulub aldrig har varit förenliga med en komet, och den senaste studien "hjälper verkligen till att klargöra det."

Bottke tillägger att komethypotesen också "stöter på svårigheter" när man överväger dynamiken i solsystemet. "Stor kolrika asteroider är mer benägna att träffa jorden än kometer", säger han. I en studie från 2021 hävdade han och hans kollegor att stötkroppen troligen kom från det huvudsakliga asteroidbältet mellan Mars och Jupiter.

Enligt deras ruteniumisotoper tycks de flesta av de andra stötfaktorerna som Fischer-Göddes team studerade ha sitt ursprung i det inre solsystemet. De enda undantagen var de äldsta, från mellan 3,2 miljarder och 3,5 miljarder år sedan, som såg mer ut som Chicxulub-impaktorn. Det kan vara att "något intressant hände i asteroidbältet vid den tiden, som att en stor asteroid bröts upp på ett bra ställe för att föra objekt till jorden", säger Bottke.