Zabójca dinozaurów zidentyfikowany. To niezwykle rzadka skała

Planetoida, która 66 mln lat temu zakończyła panowanie dinozaurów, praktycznie zniknęła podczas zderzenia. Wyparowała, wymieszała się z ziemskimi skałami i rozsiała po całej planecie jako cienka warstwa pyłu. Naukowcy znaleźli jednak jej chemiczny odcisk palca. Wszystko wskazuje na to, że był to niezwykle rzadki chondryt węglisty typu CO.

Obiekt miał od około 10 do 15 km średnicy i uderzył w okolice dzisiejszego półwyspu Jukatan z prędkością szacowaną na 64 tys. km/h. Zderzenie pozostawiło krater Chicxulub o średnicy około 180 km, wywołało trzęsienia ziemi, pożary, potężne tsunami i wyrzuciło do atmosfery niewyobrażalną ilość rozdrobnionych skał.

Sam obiekt nie przetrwał w postaci wielkiego kawałka, który można dziś wyciągnąć z ziemi i położyć na stole w laboratorium. Energia uderzenia była tak ogromna, że niemal cała planetoida odparowała. Jej materiał wymieszał się ze skałami Jukatanu, a później opadł na powierzchnię całej Ziemi.

Śladem tej katastrofy jest cienka warstwa gliny wyznaczająca granicę między kredą a paleogenem. To właśnie w niej już pod koniec XX w. znaleziono ogromne ilości irydu – pierwiastka rzadkiego w ziemskiej skorupie, ale znacznie częściej występującego w obiektach kosmicznych. Iridium pomogło udowodnić, że doszło do uderzenia. Nie mówiło jednak dokładnie, jaki rodzaj planetoidy spadł na Ziemię. Tym razem badacze sięgnęli po nikiel.

Naukowcy z Uniwersytety Kolumbii Brytyjskiej przeanalizowali próbki warstwy granicznej z Danii, Hiszpanii i Włoch. Materiał zbierano przez lata, a później poddano niezwykle precyzyjnym pomiarom izotopów niklu.

Izotopy są odmianami tego samego pierwiastka. Mają identyczną liczbę protonów, ale różnią się liczbą neutronów, a więc także masą. Poszczególne grupy meteorytów powstawały w różnych częściach młodego Układu Słonecznego i zachowały nieco inne proporcje tych izotopów.

Nikiel zaskakująco dobrze sprawdza się w roli kosmicznego tropiciela. Jest go dużo w meteorytach, natomiast w ziemskiej skorupie występuje w znacznie mniejszych ilościach. Spora część niklu naszej planety opadła bowiem miliardy lat temu do metalicznego jądra. W glinie pozostał więc słaby, ale nadal mierzalny sygnał impaktora. Badacze porównali go z sygnaturami różnych meteorytów i ustalili, że najlepiej pasuje do chondrytów węglistych typu CO, nazywanych również chondrytami klasy Ornans.

Badania izotopów rutenu już wcześniej wskazywały, że obiekt z Chicxulub był planetoidą węglistą pochodzącą z zewnętrznej części Układu Słonecznego. Nowa analiza zawęża poszukiwania do znacznie konkretniejszej i wyjątkowo rzadkiej rodziny.

Chondryty węgliste stanowią zaledwie około 5 proc. meteorytów zebranych i sklasyfikowanych na Ziemi. Chondryty CO są jedynie niewielką częścią tej grupy. Krótko mówiąc, nie jest to kamień, który znajdziemy w co drugiej muzealnej gablocie. Są to jedne z najbardziej pierwotnych materiałów Układu Słonecznego. Ich skład zmienił się stosunkowo niewiele od czasu, gdy ponad 4,5 mld lat temu z pyłu i gazu powstawały pierwsze planetoidy oraz planety.

Obiekt mógł pochodzić z zewnętrznych obszarów pasa planetoid w pobliżu Jowisza. Sam materiał, z którego się zbudował, uformował się prawdopodobnie jeszcze dalej od Słońca, a później został przemieszczony wskutek chaotycznej młodości Układu Słonecznego.

Nie oznacza to oczywiście, że znamy już konkretną planetoidę macierzystą albo dokładną trasę jej podróży. Badanie pozwala ustalić typ materiału, ale nie wskazuje adresu, spod którego obiekt wyruszył w stronę Ziemi. Mimo to wszystko wskazuje na to, że dinozaury nie zostały trafione przez typową skałę krążącą w pobliżu naszej planety. Dostały obiektem należącym do wyjątkowo rzadkiej, prymitywnej grupy, która najpewniej przywędrowała z odległych części planetarnego podwórka.

Rozpoznanie rodzaju impaktora zmienia również sam sposób patrzenia na przebieg katastrofy. Chondryty CO zawierają stosunkowo mało składników lotnych, m.in. wody, węgla, cynku i siarki. W części wcześniejszych scenariuszy zakładano, że sama planetoida mogła dostarczyć sporą ilość siarki, która po uderzeniu trafiła do atmosfery i przyczyniła się do gwałtownego ochłodzenia klimatu.

Nowe wyniki sugerują, że zawartość siarki w obiekcie była zbyt mała, aby to ona odegrała główną rolę. Nie oznacza to jednak, że siarka przestaje być ważna. Planetoida uderzyła w wyjątkowo niefortunne miejsce, pełne skał węglanowych i bogatych w siarkę ewaporatów. To właśnie ziemski materiał został odparowany i wyrzucony wysoko do atmosfery.

Jeszcze ważniejszy mógł być drobny pył ze sproszkowanych skał. Jak pisaliśmy w tekście: Co łączy dinozaury i Grę o Tron? Więcej niż myślisz, unoszące się przez lata cząstki ograniczyły dostęp światła słonecznego, zahamowały fotosyntezę i rozmontowały całe łańcuchy pokarmowe. Nowa analiza nie zmienia więc głównego sprawcy. To nadal uderzenie uruchomiło katastrofę. Pokazuje jednak, że planetoida była bardziej zapalnikiem niż pełnym ładunkiem. Najgroźniejszą bronią okazały się skały, w które trafiła.

Naukowcy próbują teraz ustalić skład obiektu wielkiego jak miasto, choć po 66 mln lat nie zachował się z niego praktycznie żaden większy fragment. Mają do dyspozycji glinę, mikroskopijne ilości metali oraz proporcje izotopów różniące się naprawdę subtelnie. Muszą przy tym oddzielić materiał kosmiczny od niklu pochodzącego z ziemskich skał, osadów i późniejszych procesów geologicznych.

A jednak sygnał jest wystarczająco wyraźny, aby odrzucić kilka wcześniej proponowanych rodzajów meteorytów. Jak pisaliśmy w tekście: Wystarczyło 30 sekund, a dinozaury mogły przetrwać uderzenie asteroidy, równie ważne jak rozmiar obiektu były miejsce i kąt zderzenia. Teraz możemy dodać kolejny element: także jego skład był wyjątkowy.

Przeczytaj także:

Naukowcy nadal nie poznali imienia zabójcy dinozaurów. Nie wskażą konkretnej planetoidy, z której odłamał się ów obiekt, ani dnia, w którym został wyrzucony na kurs kolizyjny z Ziemią. Poznali jednak jego rodzinę. I okazało się, że 66 mln lat temu planeta wylosowała niezwykle rzadki, kosmiczny pocisk dokładnie w najgorszym możliwym miejscu.

*Grafika wprowadzająca wygenerowana przez AI