A Föld történetében az élővilágban végbement nagy kipusztulási események egy része kozmikus okokra vezethető vissza, amelyek legtöbbjének kiváltó oka egy kis égitest Földdel történt ütközése volt. A legújabb vizsgálatok szerint a dinoszauruszok kipusztulását a becsapódásával elindító objektum a külső Naprendszerben keletkezhetett és onnan került be a Föld közelébe.
A kréta-harmadidőszak nagy kozmikus katasztrófája
Ma már tudományos szakmai körökben általánosan elfogadott, hogy mintegy 66 millió évvel ezelőtt a földtörténeti kréta-harmadidőszak (kréta-tercier, K-T) határán történt katasztrofális mértékű élőlény-kipusztulást egy üstökös vagy kisbolygó becsapódása és annak járulékos hatásai indították meg: szökőár, gigantikus földrengések és szelek, felforrósodott légkör, légkörbe került forró por, klímaváltozás, napsugárzás leárnyékolódása, fotoszintézis időleges megszűnése, a tápláléklánc felborulása, stb. Az eseménysor legismertebb következménye a dinoszauruszok kipusztulása és a helyükbe lépett emlősök felgyorsult evolúciója, ami végül megalapozta és lehetővé tette az ember kifejlődését is.
Ismert, hogy a K-T eseményt legalább 10 km átmérőjű kisbolygó becsapódása okozta (becslések szerint 10-20 km között lehetett az égitest mérete). A becsapódással létrejött 170-180 km-es Chicxulub-kráter részben a Yucatán-félszigeten és a Mexikói-öbölben, a tenger alatt helyezkedik el.
A K-T határréteg
A Föld bármely pontján a K-T geológiai határon felvett mintákban látszanak a gigászi esemény jelei egy jól elkülönülő sötét, pernyeszerű réteg képében, ami a becsapódás által keltett tűzvészek lerakódott nyoma, illetve a Chixculub-kráter maga is közvetlenül igazolja, hogy a K/T határon valóban történt egy globális hatású kozmikus katasztrófa a bolygónkon. Az egyik ilyen pernyeszerű sötét K-T határréteg a dániai Stevns Klint sziklafalon található és jól vizsgálható.
Új kutatási eredmény: a K-T határrétegek és a ruténium izotópjainak gyakorisága
Egy friss kutatásban a Kölni Egyetem Geológiai és Ásványtani Intézetének kutatója, Mario Fischer-Gödde vezetésével egy német, angol, amerikai, belga, dán, olasz, osztrák és svéd tudósokból álló kutatócsoport a K-T sötét határrétegének izotópos vizsgálatát végezték el. Ismert földi K-T határrétegek, meteoritok és több becsapódási területről vett mintákat használtak a mostani vizsgálatokra és ezek ruténium izotóp-összetételét hasonlították össze.
A K-T határréteg gazdag iridiumban és ruténiumban, amelyek a platinacsoporthoz tartozó elemek. Ezek egyébként a ruténium (Ru), ródium (Rh), palládium (Pd), ozmium (Os), irídium (Ir) és platina (Pt). A felsorolt elemek közül több a meteoritokban is gyakran előfordul. A Földön általában az irídium és ruténium sokkal kisebb mennyiségben van jelen, mint a K-T határrétegben, ami a határréteg kozmikus eredetére utal. Ez a K-T határréteg korábbi geokémiai vizsgálataiból már kiderült, de most a Kölni Egyetem laboratóriumában elsősorban a ruténium izotópjainak mennyiségét határozták meg és hasonlították össze kisbolygókból származó meteoritok, valamint üstököspor összetételével. A vizsgálatok egyik célja volt, hogy behatárolják a K-T határréteget létrehozó kis égitest eredetét, vagyis a Naprendszer mely részéről érkezhetett a becsapódott aszteroida vagy esetleg üstökösmag. Az elemzést egy nagyon érzékeny tömegspektrométerrel (Multicollector Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, röv. MC-ICPMS) végezték a Kölni Egyetemen.
A K-T határréteg összetétele a CI (csoport eredete: Ivuna, Tanzánia) és CO (csoport eredete: Ornans, Franciaország) kondritokat tartalmazó meteoritok összetételére hasonlít, ami a külső Naprendszerben kialakult kis égitestek (primitív aszteroidák és üstökösmagok) összetételével egyezik meg és nem a belső Naprendszerben képződött, főleg szilikát tartalmú kisbolygókból. Ma még nem tudjuk, hogy egy 10 km-es méretű kisbolygó vagy egy üstökösmag csapódott be a K-T geológiai időszakok határán, de pályák alapján egy kisbolygó becsapódási valószínűsége a nagyobb.
Valószínű, hogy nem főövi eredetű kisbolygó lehetett a K-T becsapódás égitestje
Egyébként még 2007-ben megpróbálták behatárolni, hogy honnan származott a K-T becsapódási eseményt okozó kis égitest. William F. Bottke (Southwest Research Institute, SwRI, Boulder, Colorado) és kollégái akkor 90 százalékos bizonyossággal arra következtetésre jutottak, hogy a Mars és Jupiter közötti, főövbeli Baptistina kisbolygócsalád keletkezési törmelékéből kialakult aszteroida-zápor okozta a K/T tömeges élőlény-kipusztulást és az egyik nagy törmelékdarab hozta létre a Chicxulub-krátert. Ennek az eredménynek az is a jelentősége, hogy a K-T eseményt üstökösök becsapódásával magyarázó elméleteket el kellett vetnünk.
Azonban 2011-ben Lindley Johnson (Near Earth Object Observation Program, NASA Headquarters, Washington) arra a következtetésre jutott, hogy a korábbi, optikai megfigyeléseken alapuló méret- és korbecslések pontatlanok, az új, A NASA WISE/NEOWISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) infravörös űrtávcsöves megfigyelései sokkal megbízhatóbb értékeket szolgáltatnak, ezek viszont megkérdőjelezik a Baptistina család szerepét, ugyanis korábban optikai megfigyelések kevésbé szolgáltattak pontos adatokat. Így annak ellenére, hogy Bottke és munkatársai 2007-ben égi mechanikai számítások alapján végigkövették a feltételezett K-T becsapódást kiváltó kisbolygó lehetséges pályáját a Baptistina családig, ezt cáfoltak a 2011-es eredmények.
A Kölni Egyetem kutatói által a K-T határréteg anyagmintáira most elvégzett izotóp összetétel vizsgálatok szerint a becsapódott kis égitest a kialakulását tekintve a külső Naprendszerből eredhet, vagyis a Jupiter pályáján túlról és nem a főövből. Mint tömören a cikk címében is megállapítják, a Chixculub-krátert kiváltó égitest egy széndús kisbolygó volt.
A hír a GINOP-2.3.2-15-2016-00003 “Kozmikus hatások és kockázatok” projekt témaköréhez kapcsolódik.
Források:
- Kölni Egyetem sajtóközlemény (2024.08.16.)
- Sky and Telescope online (Astronomy News, 2024.08.15.)
- Science, 385, Issue 6710 (2024.08.15.)
Kapcsolódó internetes oldalak: