CO-hiilikondriitti: mahdollinen Chicxulubin törmäys

Hento savikerros, säilynyt ympäri maailmaa, lopulta kertoo tarinansa. Sen sisällä on mikroskooppisia fragmentteja, jotka johtavat kohti merkittävintä törmäystä Maan viimeaikaisessa geologisessa historiassa. Kymmenien vuosien ajan tutkijat ovat kiistelleet siitä, minkälainen kappale iski 66 miljoonaa vuotta sitten ja tuhosi noin kolme neljäsosaa lajeista, mukaan lukien kaikki ei-lintumaiset dinosaurukset. Nyt Brittiläisen Kolumbian yliopiston sekä Pariisin, Brysselin ja Wienin instituutioiden tutkijaryhmät raportoivat läheisestä osumasta: erittäin harvinainen CO-tyypin hiilikondriitti.

Kemiallinen ruumiinavaus, joka ratkaisi 66 miljoonan vuoden arvoituksen

Tutkijat sovelsivat erittäin tarkkoja nikkeli-isotooppimittauksia hienoon savikerrokseen, joka merkitsee kreetakausi-paleogeenin rajaa. Tässä kerroksessa on häviävän pieniä partikkeleita törmäystapahtumasta, koska saapuva kappale suurimmaksi osaksi höyrystyi kosketuksessa. Nikkeli-isotoopit toimivat forensiikan sormenjälkenä. Näiden isotooppien kuvio viittaa materiaaliin, joka vastaa CO-tyypin hiilikondriittejä, primitiivistä meteoriittiryhmää, jonka ajatellaan säilyttävän varhaisen aurinkokunnan alkuperäisiä aineksia.

Hiilikondriitit ovat harvinaisia maan päällä löydettyjen meteoriittien joukossa. Vain noin 5 prosenttia kuuluu tähän ryhmään. CO-alatyyppi on vielä harvinaisempi. Laboratoriokokeet rajakerroksen savesta paljastivat myös poikkeuksellisen alhaiset haihtuvien alkuaineiden pitoisuudet verrattuna moniin tunnetuihin meteoriitteihin. Alkuaineet kuten hiili, sinkki, vesipitoiset mineraalit ja erityisesti rikki olivat odotettua vähäisemmässä määrin.

Yksinkertaisesti sanottuna kivi, joka iski Chicxulubin kraateriin, oli rikas hyvin säilyneessä alkuperäismateriaalissa mutta suhteellisen köyhä helposti haihtuvissa yhdisteissä. Tämä yksityiskohta auttaa täsmentämään, miten maailmanlaajuinen katastrofi eteni. Se ei kumoa törmäyshypoteesia. Sen sijaan se siirtää painopistettä pois ajatuksesta, että asteroidi yksin olisi ruiskuttanut valtavat rikki-aerosolit, jotka pimittivät ja jäähdyttivät planeettaa vuosiksi.

Miten sitten auringonvalo himmeni ja ekosysteemit romahtivat? Uudet todisteet tukevat vanhempaa, fyysisesti karua ajatusta: pitkäikäisen ilmakehäharson pääasiallinen lähde ei ollut asteroidin omat haihtuvat aineet vaan valtava määrä hienoksi jauhautunutta maankiveä, joka heitettiin ilmaan. Törmäys tapahtui suunnilleen 10–15 kilometrin levyisellä kappaleella valtavalla nopeudella ja muodosti Chicxulubin kraaterin nykyisen Jukatanin niemimaan alle. Arviot sijoittavat iskun nopeudeksi noin 64 000 kilometriä tunnissa. Räjähdys höyrytti törmäyskappaleen ja höyrytti, sulatti ja nosti ilmaan valtavat määrät maalajeja ja sedimenttejä. Nuo hiukkaset sadevivat takaisin, ja hienoimmat partikkelit pysyivät ilmakehässä tarpeeksi kauan estääkseen auringonvaloa ja häiritäkseen ilmastojärjestelmiä.

Mistä tällainen CO-hiilikondriitti olisi voinut tulla? Tutkijat ehdottavat alkuperää aurinkokunnan kaukaisilta, kylmemmiltä alueilta tai asteroidivyöhykkeen ulommista osista, mahdollisesti Jupiterin gravitaatiovaikutuksesta häiriintyen siten, että se joutui Maan kanssa leikkaavalle radalle. Tunnistus kaventaa mahdollisten lähdelähteiden listaa ja antaa planeettatieteilijöille selkeämmän kohteen, kun mallinnetaan aurinkokunnan dynamiikkaa ja törmäysriskejä.

Tutkimus julkaistiin tieteellisessä julkaisussa. Se liittyy joukkoon töitä, jotka yhdistävät kenttägeologian, laboratoriotason isotooppigeokemian ja planeettadynamiikan. Yhdessä nämä menetelmät rakentavat yksityiskohtaisemman kuvan kappaleesta, joka äkillisesti päätti dinosaurusten ajan ja muokkasi elämää Maassa.