Η σπάνια σύσταση του μετεωρίτη Chicxulub

Σύνοψη

• Ο μετεωρίτης που προκάλεσε τον μαζικό αφανισμό πριν από 66 εκατομμύρια χρόνια ανήκει στη σπάνια κατηγορία των ανθρακούχων χονδριτών CO.
• Έχοντας ελάχιστα πτητικά στοιχεία, καταρρίπτεται η θεωρία ότι το θείο του ίδιου του μετεωρίτη προκάλεσε τον θανατηφόρο παγκόσμιο χειμώνα.
• Το λεπτό στρώμα σκόνης και τα συντρίμμια από τον φλοιό της Γης, που εκτινάχθηκαν στην ατμόσφαιρα κατά την πρόσκρουση, αποτέλεσαν τον κύριο παράγοντα της καταστροφής.
• Ερευνητές ανέλυσαν με επιτυχία ισότοπα νικελίου από το παγκόσμιο γεωλογικό όριο Κ-Τ (Κρητιδικής-Παλαιογενούς) για να ταυτοποιήσουν με ακρίβεια τη χημική υπογραφή του ουράνιου σώματος.

Ο μετεωρίτης που προκάλεσε την εξαφάνιση των δεινοσαύρων ταυτοποιήθηκε ως ένας εξαιρετικά σπάνιος ανθρακούχος χονδρίτης κατηγορίας CO. Προερχόμενος από το εξωτερικό Ηλιακό Σύστημα, είχε διάμετρο 10-15 χιλιόμετρα, προσέκρουσε με ταχύτητα 64.000 χλμ/ώρα και η χημική του σύσταση ήταν φτωχή σε θείο, ανατρέποντας τις καθιερωμένες θεωρίες για τα ακριβή αίτια του παγκόσμιου χειμώνα.

Η πρόσκρουση του αστεροειδούς στο σημερινό Chicxulub της χερσονήσου Γιουκατάν στο Μεξικό πριν από 66 εκατομμύρια χρόνια παραμένει το πιο μελετημένο γεγονός μαζικής εξαφάνισης στην ιστορία του πλανήτη. Το συγκεκριμένο συμβάν οδήγησε στον αφανισμό του 75% των ειδών της Γης, συμπεριλαμβανομένων όλων των μη ιπτάμενων δεινοσαύρων. Παρά τη βεβαιότητα της επιστημονικής κοινότητας για το ίδιο το γεγονός της πρόσκρουσης, η ακριβής χημική σύσταση και η ταυτότητα του εν λόγω διαστημικού βράχου αποτελούσαν αντικείμενο συνεχούς έρευνας.

Τα νέα ευρήματα προέρχονται από μια διεθνή ομάδα ερευνητών με βάσεις στο Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας (UBC), στο Παρίσι, στις Βρυξέλλες και στη Βιέννη. Μέσω υπερσύγχρονων μεθόδων ανάλυσης, η επιστημονική ομάδα κατάφερε να απομονώσει και να αναγνωρίσει τον συγκεκριμένο τύπο του μετεωρίτη, ταξινομώντας τον σε μια από τις πιο σπάνιες υποκατηγορίες που έχουν εντοπιστεί ποτέ, τους ανθρακούχους χονδρίτες της κλάσης Ornans (CO).

Η σημασία των ισοτόπων νικελίου στην έρευνα

Η ερευνητική ομάδα ανέλυσε ισότοπα νικελίου από το στρώμα αργίλου του γεωλογικού ορίου Κ-Τ (Κρητιδικής-Παλαιογενούς). Επειδή ο αρχικός μετεωρίτης εξαερώθηκε πλήρως κατά την πρόσκρουση, τα ίχνη νικελίου αποτέλεσαν τη μοναδική αξιόπιστη υπογραφή για τον εντοπισμό της χημικής ταυτότητας του ουράνιου σώματος, αποκαλύπτοντας τον σπάνιο τύπο CO.

Η έρευνα σε αυτό το επίπεδο απαιτεί τεχνολογικό εξοπλισμό τεράστιας ακρίβειας. Ερευνητές από το Institut de Physique du Globe και το Université de Paris εφάρμοσαν φασματομετρία μάζας υψηλής ανάλυσης για τη μέτρηση των ισοτόπων. Όπως εξηγεί ο Δρ. Philippe Claeys, επισκέπτης καθηγητής στο UBC και βασικό στέλεχος της μελέτης, το έργο παρουσίαζε τεράστιες δυσκολίες. Κατά την επαφή του με τον φλοιό της Γης, το ουράνιο σώμα αναπτύσσει θερμοκρασίες χιλιάδων βαθμών Κελσίου, προκαλώντας την άμεση εξάχνωσή του. Αυτό σημαίνει ότι τα φυσικά του υπολείμματα διασκορπίστηκαν σε παγκόσμια κλίμακα, δημιουργώντας το λεπτό στρώμα αργίλου που εντοπίζεται σε διάφορες περιοχές του πλανήτη.

Η ανάλυση επικεντρώθηκε σε δείγματα από την περιοχή Stevns Klint της Δανίας. Τα ισότοπα νικελίου λειτουργούν ως ένας απόλυτα ακριβής “γραμμωτός κώδικας” για τα ουράνια σώματα, καθώς η αναλογία τους παραμένει σταθερή και δεν αλλοιώνεται εύκολα από τις γήινες γεωλογικές διεργασίες. Αυτή η αναλογία υπέδειξε ξεκάθαρα την υπογραφή ενός χονδρίτη CO.

Τι σημαίνει η απουσία θείου για την εξαφάνιση

Οι χονδρίτες CO περιέχουν ελάχιστα πτητικά στοιχεία, όπως νερό, άνθρακα και κυρίως θείο. Αυτό αποδεικνύει ότι η δραματική πτώση της θερμοκρασίας και το μπλοκάρισμα της ηλιακής ακτινοβολίας δεν προήλθαν από το θείο του ίδιου του μετεωρίτη, αλλά κατά κύριο λόγο από την τεράστια ποσότητα γήινης σκόνης και συντριμμιών που εκτινάχθηκαν στην ατμόσφαιρα.

Μέχρι πρότινος, μια ισχυρή επιστημονική υπόθεση υποστήριζε ότι η μακροχρόνια πτώση της θερμοκρασίας (ο λεγόμενος χειμώνας της πρόσκρουσης) επιδεινώθηκε ραγδαία λόγω του τεράστιου όγκου θείου που περιείχε ο ίδιος ο αστεροειδής. Το θείο, όταν απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα, δημιουργεί αερολύματα θειικού οξέος τα οποία αντανακλούν την ηλιακή ακτινοβολία πίσω στο διάστημα, ψύχοντας ταχύτατα τον πλανήτη.

Η ανακάλυψη ότι ο προσκρουστήρας ήταν τύπου CO διαψεύδει αυτή την οπτική γωνία. Οι χονδρίτες CO στερούνται αυτών των πτητικών στοιχείων. Κατά συνέπεια, το θανατηφόρο νέφος που κάλυψε τον πλανήτη δεν τροφοδοτήθηκε από τα συστατικά του διαστημικού βράχου. Αντιθέτως, η κινητική ενέργεια της πρόσκρουσης κονιορτοποίησε τον γήινο φλοιό της χερσονήσου του Γιουκατάν, ο οποίος ήταν ήδη πλούσιος σε θειικά πετρώματα (όπως ο γύψος). Η τεράστια ποσότητα της ψιλής, συσκοτιστικής σκόνης, των πυριτικών ενώσεων και του γήινου θείου ήταν αυτή που μετέτρεψε τη Γη σε έναν σκοτεινό, παγωμένο κόσμο, διακόπτοντας τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης και καταρρέοντας ολόκληρη την τροφική αλυσίδα.

Η πηγή του μετεωρίτη: Ένα σπάνιο και πανάρχαιο υλικό

Η προέλευση του αστεροειδούς τοποθετείται είτε στο εξωτερικό τμήμα της Κύριας Ζώνης των Αστεροειδών, ανάμεσα στον Άρη και τον Δία, είτε στα απώτερα, γεμάτα συντρίμμια όρια του Ηλιακού Συστήματος. Πρόκειται για ένα από τα πιο πρωτόγονα και αναλλοίωτα υλικά του διαστήματος.

Οι ανθρακούχοι χονδρίτες αντιπροσωπεύουν μόλις το 5% του συνόλου των μετεωριτών που έχουν καταγραφεί και αναλυθεί επισήμως στη Γη. Μέσα σε αυτό το μικρό ποσοστό, οι χονδρίτες τύπου Ornans (CO) είναι σχεδόν στατιστικές ανωμαλίες. Είναι υλικά που έχουν διατηρηθεί ακέραια από τις απαρχές του Ηλιακού Συστήματος, χωρίς να έχουν υποστεί τήξη ή σημαντικές χημικές αλλοιώσεις λόγω υψηλών θερμοκρασιών.

Ο Δρ. Claeys υπογραμμίζει χαρακτηριστικά την ατυχία των ειδών εκείνης της περιόδου: Το να χτυπηθεί ο πλανήτης από ένα τόσο σπάνιο, μακρινό βλήμα επιβεβαιώνει την απόλυτη τυχαιότητα και τη σφοδρότητα του φαινομένου. Η πορεία του συγκεκριμένου αντικειμένου διέσχισε το Ηλιακό Σύστημα για εκατομμύρια χρόνια πριν βρεθεί σε τροχιά σύγκρουσης με τον πλανήτη μας, φέροντας μια σύνθεση που σήμερα μας επιτρέπει να διαβάσουμε την ιστορία της δημιουργίας των πλανητών.