Астероид, ударивший по Земле 66 миллионов лет назад в районе Мексиканского залива, оставил после себя границу K-Pg, которая находится повсюду. Ученые исследовали содержание в ней изотопов рутения и сравнили с другими образцами. Это позволило определить состав и происхождение космического тела.
Несколько раз в истории Земли происходили массовые вымирания растений и животных. Последнее из них случилось 66 миллионов лет назад. В результате погибло более половины видов, включая динозавров, нептичьих. Это событие совпало с концом мелового периода и началом палеогенового.
Многое указывает на то, что виновником смены геологических периодов и массового вымирания стал 10-километровый астероид, столкнувшийся с Землей. Его след хорошо заметен на поверхности — это кратер Чиксулуб в Мексиканском заливе и на полуострове Юкатан. Удар разбросал обломки по всей планете, что заметно в стратиграфии горных пород. На всех континентах находят тонкий прослой того времени, обогащенный металлами платиновой группы, достаточно редкими на Земле. Геологи называют это границей K-Pg, или мел-палеогеновой границей.
Альтернативная гипотеза связывает образование границы K-Pg с мощной вулканической активностью, примером которой служат Деканские траппы в Индии. Однако соотношение элементов платиновой группы больше соответствует метеоритному происхождению, чем вулканическому. На внеземное происхождение указывает также исотопный состав хрома и находки фрагментов метеорита в образцах из Тихого океана.
Международная группа ученых под руководством Марио Фишер-Гедде из Кельнского университета провела анализ образцов границы K-Pg, исследуя содержание изотопов рутения. опубликованы в Science.
Содержание изотопов рутения в метеоритах связано с расстоянием, на котором формировался родительский астероид. Метеориты делят на углистые хондриты и неуглистые (включая железные). Последние — самые распространенные каменные метеориты на Земле. Их родительские тела — астероиды S-класса, образованные во внутренней части Солнечной системы вместе с каменными планетами. Состав изотопов рутения у них не сильно отличается от земного. Углистые хондриты выделяются сильнее, но внутри этого класса большое разнообразие. Источником считают астероиды C-класса, рожденные за орбитой Юпитера.
Для сравнения авторы изучили изотопный состав образцов пород фанерозойского возраста (не старше 540 миллионов лет), архейского периода (3,5–3,2 миллиарда лет) и фрагментов двух углистых хондритов.
Состав изотопов рутения на границе K-Pg оказался однородным и напоминает тот, что присутствует в углистых хондритах. Это указывает на то, что источник — астероид класса C, сформировавшийся во внешней части Солнечной системы и столкнувшийся с Землей в конце мелового периода. Данный результат опровергает… гипотезу о кометном происхождении кратера Чиксулуб.
Фанерозойские образцы пяти других проанализированных материалов оказались более похожими по составу на астероиды типа S, формирующиеся в внутренней части Солнечной системы, внутри орбиты Юпитера. В архейских же образцах выявлено вещество из астероидов класса C, падавших на планету на стадии ее образования.