Исследователи проследили путь самого известного космического камня в истории до места его рождения. Астероид Чиксулуб, известный как астероид, врезавшийся в Землю 66 миллионов лет назад и уничтоживший динозавров, по-видимому, является углеродистым хондритом, редким и древним типом метеорита, который образовался за пределами орбиты Юпитера.
Другие доказательства уже указывали на эту возможность, включая небольшой фрагмент углеродистого хондрита, найденный во время буровой кампании 2016 года в кратере остатков астероида, который погребен под морским дном около деревни Чиксулуб на полуострове Юкатан в Мексике. Сегодня в Science исследователи сообщают об измерении следовых количеств металлического рутения в геологических слоях по всему миру, которые отмечают обломки от удара. Они обнаружили, что образцы имеют ту же смесь изотопов, что и в метеоритах углеродистого хондрита.
«Это действительно подкрепляет работу, проделанную ранее», — говорит планетолог Минакши Вадхва из Университета штата Аризона, которая не принимала участия в исследовании. «Я чувствую себя гораздо более уверенной в том, что то, что мы видим, — это углеродистый хондрит». Поскольку углеродистые хондриты составляют малую часть современных ударников, открытие подчеркивает космическую неудачу Земли 66 миллионов лет назад — и также может помочь объяснить, почему событие было столь разрушительным.
Отец и сын, ученые Луис и Уолтер Альварес, первыми выдвинули гипотезу о том, что астероид, больше горы Эверест, обрушился на Землю миллионы лет назад, подняв облако пепла и пыли, которое вызвало глобальную зиму и массовое вымирание. Теория получила признание в 1980-х годах, после того как Альварес исследовал мировой слой глины, разделяющий меловую и палеогеновую эпохи, и обнаружил, что он содержит повышенные уровни иридия — металла, который, как правило, редко встречается в земных породах, но часто встречается в породах космического происхождения.
В статье 1998 года было показано, что содержание другого металла, хрома, также было повышено на этой границе, называемой слоем K-Pg, и соответствовало содержанию углеродистых метеоритов, упавших на Землю. Но хром присутствует в коре и мог выщелочиться в слой и загрязнить его. Рутений, напротив, примерно в 100 раз чаще встречается во внеземных породах, чем на Земле, что делает его идеальным диагностическим элементом, говорит космохимик Марио Фишер-Гёдде из Кельнского университета.
Он и его коллеги изучили содержание семи стабильных изотопов рутения в пяти образцах из пограничного слоя K-Pg и обнаружили, что пропорции везде одинаковы — хороший признак того, что они произошли от одного и того же объекта. Значения, измеренные в известных углеродистых метеоритах, также группировались вокруг этих соотношений. Напротив, команда обнаружила, что содержание рутения, связанное с пятью другими ударными кратерами, образовавшимися между 36 и 470 миллионами лет назад, близко соответствовало содержанию кремнистых метеоритов, которые образовались ближе к Солнцу.
Углеродистые хондриты — это остатки самых ранних дней Солнечной системы, 4,6 миллиарда лет назад, вскоре после того, как Солнце слилось из гигантского облака газа и пыли. Они богаты водой, углеродом и другими так называемыми летучими молекулами, которые могут легко испаряться. Это указывает на то, что метеориты начали жизнь вдали от Солнца, которое выпаривает такие соединения на более близких космических камнях. Углеродистые хондриты обычно попадали на Землю в течение ее первого миллиарда лет или около того, и, как полагают, доставляли воду и органические молекулы, которые могли помочь жизни закрепиться. Но в настоящее время они составляют менее 5% метеоритов, падающих на Землю.
Однако метеорит Чиксулуб упал сравнительно недавно в геологической истории. «Как объяснить, почему Чиксулуб относится к этому типу метеорита, обнаруженного дальше от Солнца?» — спрашивает Симона Марчи из Юго-Западного исследовательского института в Боулдере.
Моделирование, которое он и его коллеги провели 3 года назад, может дать ответ. Считается, что углеродистые хондриты сейчас находятся во внешней части пояса астероидов между Марсом и Юпитером, после того как их загнали туда гигантские планеты, когда они тоже приблизились к Солнцу вскоре после рождения Солнечной системы. Моделирование Марчи и коллег показало, как с тех пор гравитационные толчки планет могли время от времени выбивать углеродистые астероиды и отправлять их во внутреннюю часть Солнечной системы. Они обнаружили, что астероиды размером с Чиксулуб, около 10 километров в диаметре, будут выбрасываться из этого региона и устанавливаться на орбитах, пересекающих Землю, каждые несколько сотен миллионов лет.
По словам Марчи, установление природы ударного объекта Чиксулуб помогает планетологам лучше понять, как космические камни перемещались по Солнечной системе на протяжении ее истории. Знание того, что ударный объект был богат углеродом, также предполагает, что он создал сажистый шлейф, который особенно хорошо блокировал солнечный свет, усугубляя катаклизм.
Будущие исследования могут связать объект с одним из подтипов углеродистых хондритов, которые происходят из разных регионов внешней Солнечной системы. Уже сейчас данные по рутению показывают, что ударник Чиксулуб, вероятно, не был кометой, вопреки предыдущим предположениям. Кометы, которые прилетают из-за орбиты Нептуна, напоминают углеродистые хондриты, но с дополнительным водяным льдом. Но для окончательного оправдания кометы за убийство динозавров может потребоваться космическая миссия для сбора образцов с одной из них, говорит Фишер-Гёдде. «Я был бы рад, если бы они это сделали», — говорит он.
