A becsapódás feltételezett helyszínén, a mexikói Chicxulubban talált geokémiai bizonyítékok szerint a Földbe csapódott és a 66 millió évvel ezelőtt a madarak kivételével az összes dinoszauruszt kiirtó kihalási hullámot elindító objektum egy olyan aszteroida volt, amely eredetileg a Jupiter pályáján túl keletkezett.

A Science új számában közzétett eredmények azt sugallják, hogy a tömeges kihalás egy olyan eseménysorozat eredménye volt, amely a Naprendszer születésekor vette kezdetét. A kutatók régóta gyanították, hogy a Chicxulub-krátert egy a Naprendszer külső régiójából származó aszteroida hozhatta létre, és az új eredmények megerősítik ezt az állítást.

A kréta-paleogén (K/Pg) kihalás volt az ötödik a tömeges kihalások sorozatában, amelyek az elmúlt mintegy 540 millió évben következtek be, vagyis abban az időszakban, amikor az állatok elterjedtek a Földön. Az esemény nyomán a fajok több mint 60%-a kipusztult, beleértve az összes nem madár dinoszauruszt is.

1980 óta egyre több bizonyíték gyűlt össze arra vonatkozóan, hogy a kihalást egy város méretű tárgy Földbe csapódása okozta. Egy ilyen becsapódás hatalmas mennyiségű ként, port és kormot juttathatott a levegőbe, részben eltakarva a Napot, és a hőmérséklet zuhanását okozva. A Földön ritka, de aszteroidákban gyakrabban előforduló irídiumréteg rakódott le az egész bolygón a kihalás kezdete körül. A szakértők az 1990-es években egy hatalmas, eltemetett krátert azonosítottak a becsapódás valószínű helyeként a mexikói Yucatán-félszigeten található Chicxulub közelében.

„Szerettük volna azonosítani ennek a becsapódásnak az eredetét” – mondja Mario Fischer-Gödde, a Kölni Egyetem izotópgeokémikusa. Hogy kiderítsék, mi volt ez az objektum és honnan származott, kollégáival három helyszínről vettek K/Pg kőzetmintákat, és összehasonlították őket nyolc másik, az elmúlt 3,5 milliárd évből származó becsapódási helyszínről származó kőzetekkel.

A csapat a ruténium izotópjaira összpontosított. Fischer-Gödde elmondása szerint az elem rendkívül ritka a földi kőzetekben, ezért a becsapódási helyről származó minták fontos információkkal szolgálnak a becsapódó objektumról. A ruténiumnak hét stabil izotópja létezik, és a különböző égitestek ezek egyedi keverékeit tartalmazzák.

A ruténiumizotópok vizsgálata különösen abban segíthet a kutatóknak, hogy megkülönböztessék a Külső-Naprendszerben – a Jupiter pályáján túl – keletkezett aszteroidákat a Belső-Naprendszerből származó aszteroidáktól. Amikor a Naprendszer körülbelül 4,5 milliárd évvel ezelőtt egy molekuláris felhőből kialakult, a belső régióban a hőmérséklet túl magas volt ahhoz, hogy az illékony vegyi anyagok, például a víz, kondenzálódni tudjanak. Ennek eredményeképpen az ott keletkezett aszteroidákban alacsony volt az illékony anyagok mennyisége, szilikátásványokban viszont gazdagok voltak. A távolabb keletkezett aszteroidák szénben gazdagok lettek, vagyis sok szenet és illékony vegyi anyagot tartalmaztak. A ruténiumizotópok egyenetlenül oszlottak el a felhőben, és ez a heterogenitás megmaradt az aszteroidákban is.

Fischer-Gödde kutatócsoportja úgy találta, hogy a Chicxulub-kráterben található ruténiumizotópok jól illeszkednek a Külső-Naprendszerből származó szenes aszteroidákhoz, és nem illeszkednek a Belső-Naprendszerből származó szilikátos aszteroidákhoz. Korábbi vizsgálatok is azt sugallták, hogy a becsapódó objektum egy szénalapú aszteroida volt, mondja Sean Gulick, a Texasi Egyetem geofizikusa. A legújabb munka azonban igazán elegáns módon, és egy másik módszerrel mutatja meg ugyanezt.

A ruténiumizotópok egy másik hipotézis ellen is bizonyítékot szolgáltatnak: a Chicxulub-becsapódást nem aszteroida, hanem üstökös okozta. „Az elképzelés, hogy üstökösről van szó, nagyon régen felmerült a szakirodalomban” – mondja William Bottke, a Southwest Research Institute bolygókutatója. A hipotézist legutóbb egy 2021-ben megjelent, ellentmondásos tanulmány elevenítette fel, amely szerint a becsapódási hely egy hosszú periódusú üstökös eredménye, amely a Nap gravitációs vonzása nyomán esett szét.

Fischer-Gödde szerint azonban a ruténiumizotópos adatok nem támasztják alá egy üstökösteóriát, amivel Gulick is egyetért. Hozzáteszi, hogy a Chicxulub-kráterből származó geokémiai bizonyítékok soha nem voltak összhangban a becsapódó üstökössel, és a legújabb vizsgálat nagyon jó munkát végez abban, hogy ezt a megerősítse.

Bottke hozzáteszi, hogy az üstököshipotézis a Naprendszer dinamikája miatt is kevéssé valószínű. „A méretes szénalapú aszteroidák sokkal nagyobb valószínűséggel csapódnak be a Földbe, mint az üstökösök” – mondja. Egy 2021-es tanulmányban ő és kollégái amellett érveltek, hogy a becsapódó égitest valószínűleg a Mars és a Jupiter közötti fő Kisbolygóövből érkezett.

A Fischer-Gödde csoportja által vizsgált többi becsapódó objektum többsége ruténiumizotópjai alapján a Naprendszer belsőbb vidékein keletkezett. A kivételt a legrégebbi, 3,2–3,5 milliárd évvel ezelőttről származó becsapódó égitestek jelentik, amelyek inkább a Chicxulub-kráter okozójához hasonlítanak. Lehetséges, hogy valami különös dolog történt akkoriban a Kisbolygóövben, például egy nagy aszteroida szétesése egy olyan helyen, ahonnan aztán könnyen eljutottak a darabok a Földre, mondja Bottke.