Считается, что около 66 миллионов лет назад астероид уничтожил три четверти всех видов растений и животных на Земле, в первую очередь динозавров. Три года назад астрономы из Гарварда предложили альтернативную гипотезу: виновником этого мог быть фрагмент кометы, отброшенный гравитацией Юпитера и разорванный на части Солнцем.
Теперь международная группа учёных подтвердила первоначальную гипотезу, говорится в новой статье, опубликованной в журнале Science. Они проанализировали изотопы рутения из ударного кратера Чикшулуб и пришли к выводу, что удар был вызван астероидом углеродистого типа, вероятно, прилетевшим из-за пределов Юпитера.
Как сообщалось ранее, наиболее распространённое объяснение того, что вызвало катастрофическое массовое вымирание, известно как «гипотеза Альвареса», по имени покойного физика Луиса Альвареса и его сына-геолога Уолтера. В 1980 году они предположили, что причиной вымирания мог стать массивный астероид или комета, врезавшаяся в Землю. Этот вывод они сделали на основе анализа осадочных слоёв на границе мелового и палеогенового периодов (граница K-Pg, ранее известная как граница K-T), обнаруженных по всему миру, которые включали необычно высокие концентрации иридия — металла, чаще встречающегося в астероидах, чем на Земле. (В том же году голландский геофизик Ян Смит независимо пришёл к аналогичному выводу).
С тех пор учёные определили вероятное место столкновения: большой кратер в Чикшулубе, Мексика, на полуострове Юкатан, впервые обнаруженный геофизиками в конце 1970-х годов. Небесное тело, его создавшее, было достаточно большим (от 11 до 81 километра), чтобы расплавить, потрясти и выбросить гранит из глубин Земли, вероятно, вызвав мегацунами и выбросив в атмосферу испарившуюся породу и сульфаты.
Это, в свою очередь, оказало разрушительное воздействие на глобальный климат, что привело к массовому вымиранию. В 2022 году учёные предположили, что одной из причин гибели многих видов, в то время как другие выжили, могло быть то, что столкновение произошло весной (по крайней мере, в Северном полушарии), тем самым прервав годовые репродуктивные циклы многих видов.
В 2016 году в ходе научного бурения под руководством Международной программы океанических открытий были взяты образцы керна из пикового кольца кратера, подтвердившие, что порода подвергалась огромному давлению в течение нескольких минут. В работе, опубликованной в 2020 году, сделан вывод о том, что ударная волна ударила под наихудшим углом и нанесла максимальный ущерб. По оценкам специалистов, при ударе выделилась энергия, в миллиард раз превышающая энергию атомных бомб, сброшенных на Хиросиму и Нагасаки в 1945 году.
Ави Лоеб из Гарварда и его тогдашний аспирант Амир Сирадж в работе 2021 года оспорили гипотезу об астероиде, предположив, что удар был вызван особым видом комет — из поля обломков на краю нашей Солнечной системы, известного как облако Оорта, — которые были отброшены гравитацией Юпитера в сторону Солнца. Затем мощные приливные силы Солнца оторвали от кометы куски — подобно тому, как это произошло с кометой Шумейкеров-Леви 9, когда она врезалась в Юпитер в 1994 году, и один из крупных фрагментов этой «кометной шрапнели» в итоге столкнулся с Землёй.
Анализ Лоэба и Сираджа был основан на численном моделировании потока долгопериодических комет в нашей Солнечной системе. Они пришли к выводу, что события, подобные описанному выше, должны происходить достаточно часто и приводить к образованию достаточно крупных фрагментов, чтобы скорость падения импакторов размера Чиксулуба была значительно выше, чем фоновая популяция комет и астероидов. Они утверждали, что их кометная гипотеза также объясняет необычный состав импактора Чиксулуб, состоящий из углеродистого хондрита — редкого для астероидов, но более характерного для долгопериодических комет, — что согласуется с происхождением из облака Оорта, а не из главного пояса астероидов.
Последняя работа посвящена именно этому вопросу. Марио Фишер-Годде из Кёльнского университета в Германии и его соавторы взяли образцы из пограничного слоя K-Pg в местечке Стивнс Клинт в Дании и проанализировали изотопы рутения с помощью плазменной масс-спектрометрии. То же самое они проделали с образцами, взятыми из мест пяти других известных столкновений с астероидами за последние 541 миллион лет, а также с древними архейскими образцами (возрастом от 3,5 до 3,2 миллиарда лет).
Фишер-Годде и др. пришли к выводу, что сигнатуры рутения в образцах K-Pg близко соответствуют астероидам, известным как углеродистые хондриты, поэтому удар, скорее всего, произошёл от астероида C-типа, прилетевшего из внешней части Солнечной системы. Они смогли исключить возможность кометного импактора, предложенного Лоэбом и Сираджем, поскольку данные по рутению не соответствовали этой гипотезе. Большинство других образцов имели изотопные подписи рутения, соответствующие солевым (S-типа) астероидам из внутренней части Солнечной системы, хотя древние архейские образцы также относились к астероидам C-типа.
