تحليل تركيب الكويكب الذي أدى لانقراض الديناصورات

الكويكب الذي أدى إلى انقراض الديناصورات

قبل ستة وستين مليون سنة، اتخذت قصة الحياة على الأرض منعطفاً دراماتيكياً عندما اصطدم كويكب بما يعرف الآن بشبه جزيرة يوكاتان في تشيكسولوب بالمكسيك. وأدت الآثار اللاحقة للاصطدام إلى انقراض ما يقدر بنحو 75% من الأنواع الحيوانية، بما في ذلك معظم الديناصورات باستثناء الطيور. لكن لم يتبق عملياً أي شيء من الكويكب نفسه.

في دراسة جديدة نُشرت يوم الخميس في مجلة Science، قام الباحثون بتجميع الهوية الكيميائية للكويكب الذي تسبب في حدث الانقراض الجماعي الخامس للكوكب. تشير النتائج إلى أن الديناصور القاتل كان كرة طينية نادرة غنية بالطين تحتوي على مواد من فجر النظام الشمسي.

نظرية انقراض الديناصورات غير الطيرية

وفي حين أن كويكب تشيككسولوب قد هبط قبل عشرات الملايين من السنين، فإن التعرف على هذه الصخرة الفضائية القديمة مهم لأنه "جزء من صورة أكبر لفهم الطبيعة الديناميكية لنظامنا الشمسي"، كما قال الدكتور ستيفن غوديريس، أستاذ باحث في الكيمياء في جامعة فريجي بروكسل، وهو مؤلف مشارك في الدراسة.

افترض العلماء في عام 1980 أن تصادمًا مع صخرة فضائية عملاقة أدى إلى موت الديناصورات. في ذلك الوقت، لم يعثر الباحثون على الكويكب نفسه؛ وبدلاً من ذلك، وجدوا طبقة رقيقة من معدن الإيريديوم في الصخور حول العالم منذ 66 مليون سنة مضت. ويندر وجود الإيريديوم في القشرة الأرضية ولكنه موجود بوفرة في بعض الكويكبات والنيازك.

وقد شكك بعض أعضاء المجتمع العلمي الأوسع نطاقاً في هذه الفرضية. ومع ذلك، في عام 1991، وجد العلماء أن فوهة تشيككسولوب كانت في العمر المناسب لتشكلها بفعل ارتطام كويكب ضخم تزامن مع فناء الديناصورات. على مر السنين، جمع الباحثون المزيد والمزيد من الأدلة على أن ارتطام الكويكب كان بالفعل الدافع وراء حدث الانقراض الكارثي.

كان الكويكب ضخمًا - من المرجح أن يتراوح قطره بين 6 و 9 أميال (9.7 و 14.5 كيلومترًا). لكن حجمه الهائل هو سبب اختفائه إلى حد كبير. فقد اندفعت الصخرة، التي يبلغ حجمها تقريباً حجم جبل إيفرست، نحو الأرض بسرعة 15.5 ميلاً في الثانية (25 كيلومتراً في الثانية)، وفقاً لوكالة ناسا.

وقال غودريس: "في الأساس، تتحول كل هذه الطاقة الحركية إلى حرارة". "عندما يصطدم هذا الشيء بالهدف، سوف ينفجر أكثر من مجرد انفجار؛ سوف يتبخر." خلق الارتطام سحابة من الغبار مكونة من الكويكب نفسه والصخور التي سقط عليها. انتشر الغبار في جميع أنحاء العالم، مما أدى إلى حجب أشعة الشمس وخفض درجات الحرارة لسنوات، مما أدى إلى انقراض جماعي.

تحليل التركيب الكيميائي

أما بالنسبة للكويكب، "لم يتبق منه شيء سوى هذا الأثر الكيميائي الذي ترسب في جميع أنحاء العالم"، كما قال غودريس. "هذا يشكل هذه الطبقة الطينية الصغيرة التي يمكنك التعرف عليها في كل مكان في العالم، وهي في الأساس نفس اللحظة الزمنية، قبل 66 مليون سنة."

تأتي الكويكبات (والنيازك الأصغر حجماً التي تنفصل عنها) في ثلاثة أنواع رئيسية، لكل منها تركيبها الكيميائي والمعدني الخاص بها: المعدني والحجري والكوندريتي. في الدراسة الجديدة، قام غوديريس وزملاؤه، بمن فيهم المؤلف الرئيسي للدراسة، الدكتور ماريو فيشر-غوده، من جامعة كولونيا في ألمانيا، بفحص التركيب الكيميائي للطبقة الطينية الرقيقة لكشف أسرار الكويكب.

أخذ الباحثون عينات من صخور عمرها 66 مليون سنة من الدنمارك وإيطاليا وإسبانيا وعزلوا الأجزاء التي تحتوي على معدن الروثينيوم. (مثل الإيريديوم، الروثينيوم أكثر وفرة في الصخور الفضائية منه في القشرة الأرضية). كما قام الفريق بتحليل الروثينيوم من مواقع ارتطام الكويكبات والنيازك الأخرى. ووجد العلماء أن التركيب الكيميائي للروثينيوم من 66 مليون سنة مضت يتطابق مع التركيب الكيميائي للروثينيوم الموجود في نوع معين من النيازك الكوندريتية.

"وقال غوديريس: "لاحظنا أن هناك تداخلًا تامًا مع إشارات الكوندريت الكربوني. ولذلك، من المحتمل أن يكون الكويكب الذي قتل الديناصورات هو كوندريت كربوني، وهو صخرة فضائية قديمة تحتوي غالبًا على الماء والطين والمركبات العضوية (الحاملة للكربون).

وفي حين تشكل الكوندريت الكربونية غالبية الصخور في الفضاء، فإن حوالي 5% فقط من النيازك التي تسقط على الأرض تنتمي إلى هذه الفئة. يقول غوديريس: "هناك بعض التنوع في الكوندريت الكربونية، وبعضها يمكن أن تكون رائحته كريهة". ولكن في الجحيم، عندما هبط مرتطم تشيككسولوب، قال غوديريس: "ربما لم يكن لديك الوقت الكافي لشم رائحة جيدة".

أهمية البحث في الكويكبات

لا تحدث ارتطامات بحجم تشيككسولوب إلا كل 100 مليون إلى 500 مليون سنة. ولكن لأنه لا تزال هناك فرصة خارجية لتقاطع الأرض مع كويكب آخر أو نيزك عملاق، قال غوديريس إنه من الجيد معرفة "الخصائص الفيزيائية والكيميائية لهذه الأجسام، للتفكير في كيفية حماية أنفسنا" من الاصطدام بصخرة فضائية كبيرة.

واستشهد غوديريس بمهمة DART لعام 2022، أو اختبار إعادة توجيه الكويكب المزدوج، حيث أرسلت ناسا مركبة فضائية لإخراج كويكب عن قصد عن مساره. ستكون معرفة كيفية تفاعل الأنواع المختلفة من الكويكبات مع القوى الفيزيائية المحيطة بها أمراً بالغ الأهمية لعملية دفاع كوكبية فعالة.

"سيتفاعل الكوندريت الكربوني بشكل مختلف تمامًا عن الكوندريت العادي - فهو أكثر مسامية بكثير، وهو أكثر خفة وسيمتص الكثير من الصدمات إذا أرسلت جسمًا نحوه. لذا، نحن بحاجة إلى معرفة ذلك لنحصل على استجابة مقابلة".

واتفق الدكتور إد يونغ، أستاذ الكيمياء الكونية في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس، الذي لم يشارك في الدراسة، مع النتائج التي توصلت إليها الدراسة.

وقال إن الاكتشاف "يضيف ثراءً لفهمنا لما حدث" عندما انقرضت الديناصورات. وأشار يونغ إلى أن تقييم الباحثين بأن الكويكب كان كوندريتًا كربونيًا "هو استنتاج قوي".