science >> Wetenschap >  >> Astronomie

De bron vinden van het botslichaam dat de dinosauriërs heeft uitgeroeid

Een SwRI-team modelleerde evolutionaire processen in de belangrijkste asteroïdengordel en ontdekte dat impactoren, zoals degene die een einde maakte aan de heerschappij van de dinosauriërs, hoogstwaarschijnlijk afkomstig zijn uit de buitenste helft van de belangrijkste asteroïdengordel. Het team ontdekte ook dat leveringsprocessen uit die regio 10 keer vaker voorkomen dan eerder werd gedacht. Krediet:SwRI/Don Davis

Het botslichaam waarvan wordt aangenomen dat het de dinosauriërs en andere levensvormen op aarde zo'n 66 miljoen jaar geleden heeft uitgeroeid, kwam waarschijnlijk uit de buitenste helft van de belangrijkste asteroïdengordel, een regio waarvan eerder werd gedacht dat deze weinig impactoren produceerde. Onderzoekers van het Southwest Research Institute hebben aangetoond dat de processen die grote asteroïden vanuit die regio naar de aarde brengen, minstens 10 keer vaker voorkomen dan eerder werd gedacht en dat de samenstelling van deze lichamen overeenkomt met wat we weten over de dinosaurus-dodende impactor.

Het SwRI-team, inclusief Dr. David Nesvorný, Dr. William Bottke en Dr. Simone Marchi hebben computermodellen van asteroïde-evolutie gecombineerd met waarnemingen van bekende asteroïden om de frequentie van zogenaamde Chicxulub-gebeurtenissen te onderzoeken. Meer dan 66 miljoen jaar geleden, een lichaam met een geschatte doorsnede van 6 mijl werd geraakt in wat nu het Mexicaanse schiereiland Yucatan is en vormde de Chicxulub-krater, dat is meer dan 90 mijl breed. Deze enorme explosie veroorzaakte een massale uitsterving die een einde maakte aan de heerschappij van de dinosauriërs. In de afgelopen decennia, er is veel geleerd over het Chicxulub-evenement, maar elke vooruitgang heeft geleid tot nieuwe vragen.

"Twee kritische vragen die nog steeds niet beantwoord zijn, zijn:'Wat was de bron van het botslichaam?' en 'Hoe vaak hebben dergelijke impactgebeurtenissen zich in het verleden op aarde voorgedaan?'" zei Bottke.

Om de Chicxulub-impact te onderzoeken, geologen hebben eerder 66 miljoen jaar oude rotsmonsters onderzocht die op het land en in boorkernen werden gevonden. De resultaten geven aan dat het botslichaam vergelijkbaar was met de koolstofhoudende chondrietklasse van meteorieten, enkele van de meest ongerepte materialen in het zonnestelsel. nieuwsgierig, terwijl koolstofhoudende chondrieten veel voorkomen bij de vele kilometers brede lichamen die de aarde naderen, geen enkele komt tegenwoordig in de buurt van de afmetingen die nodig zijn om de Chicxulub-impact met enige redelijke waarschijnlijkheid te produceren.

"We besloten te zoeken waar de broers en zussen van het Chicxulub-botslichaam zich zouden kunnen verbergen, " zei Nesvorný, hoofdauteur van een paper waarin het onderzoek wordt beschreven.

"Om hun afwezigheid te verklaren, verschillende groepen uit het verleden hebben het uiteenvallen van grote asteroïden en kometen in het binnenste zonnestelsel gesimuleerd, kijkend naar inslagen op aarde met de grootste die de Chicxulub-krater produceert, " zei Botke, een van de co-auteurs van het artikel. "Hoewel veel van deze modellen interessante eigenschappen hadden, geen enkele bood een bevredigende overeenkomst met wat we weten over asteroïden en kometen. Het leek alsof we nog iets belangrijks misten."

Om dit probleem op te lossen, het team gebruikte computermodellen die bijhouden hoe objecten aan de asteroïdengordel ontsnappen, een zone van kleine lichamen tussen de banen van Mars en Jupiter. over eonen, thermische krachten zorgen ervoor dat deze objecten in dynamische "ontsnappingsluiken" kunnen drijven waar de zwaartekrachtschoppen van de planeten ze in banen kunnen duwen die de aarde naderen. Met behulp van NASA's Pleaides Supercomputer, het team volgde 130, 000 modelasteroïden evolueren in dit langzame, gedurende honderden miljoenen jaren stabiel blijven. Bijzondere aandacht werd besteed aan asteroïden die zich in de buitenste helft van de asteroïdengordel bevinden, het deel dat het verst van de zon verwijderd is. Tot hun verbazing, ze ontdekten dat 6 mijl brede asteroïden uit deze regio de aarde minstens 10 keer vaker treffen dan eerder was berekend.

"Dit resultaat is intrigerend, niet alleen omdat de buitenste helft van de asteroïdengordel de thuisbasis is van grote aantallen koolstofhoudende chondriet-impactoren, maar ook omdat de simulaties van het team kunnen, Voor de eerste keer, de banen van grote asteroïden reproduceren die op het punt staan ​​de aarde te naderen, " zei co-auteur Marchi. "Onze verklaring voor de bron van het Chicxulub-botslichaam past prachtig bij wat we al weten over hoe asteroïden evolueren."

Algemeen, het team ontdekte dat 6 mijl brede asteroïden de aarde gemiddeld eens in de 250 miljoen jaar raken, een tijdschaal die redelijke kansen oplevert dat de Chicxulub-krater 66 miljoen jaar geleden plaatsvond. Bovendien, bijna de helft van de inslagen was afkomstig van koolstofhoudende chondrieten, een goede match met wat er bekend is over de Chicxulub impactor.

"Dit werk zal ons helpen de aard van de Chicxulub-impact beter te begrijpen, terwijl ze ons ook vertellen waar andere grote impactoren uit het diepe verleden van de aarde zouden kunnen zijn ontstaan, ' zei Nesvorn.

Het journaal Icarus publiceert een paper over dit onderzoek met de titel "Dark Primitive Asteroids Account for a Large Share of K/Pg-Scale Impacts on the Earth."