Vypadal právě takto asteroid, který se před 66 miliony lety osudově střetl se Zemí? Je to možné, ačkoliv přesný původ tohoto „temného a primitivního“ poutníka Sluneční soustavou stále neznáme. Na složeném snímku planetka 243 Ida, navštívená v roce 1993 sondou Galileo. Kredit: NASA/JPL; Wikipedia (volné dílo).

Zatímco kráter Chicxulub je v poslední době intenzivně zkoumán, a to i prostřednictvím hlubinných vzorků, získaných při expedici v roce 2016[1], samotné dávno zaniklé těleso, které jej před 66 miliony let vytvořilo, zůstává poněkud ve stínu svého vlastního výtvoru. Ostatně není se čemu divit – planetka, která se tehdy se Zemí v oblasti proto-Karibiku srazila, při této katastrofické a přelomové události takřka zcela zanikla.[2] Co o jejím původu tedy můžeme po uplynutí geologických věků zjistit? Není toho samozřejmě mnoho, i když někteří astronomové přemýšleli o možném původu „zabijáka dinosaurů“ již od doby, kdy byla otcem a synem Alvarezovými i jejich dvěma spolupracovníky publikována impaktní teorie o zániku dinosaurů (1980) a zejména pak poté, kdy byl o deset let později identifikován samotný impaktní kráter. V roce 1998 byl dokonce v severním Pacifiku objeven v horninách z rozhraní křídy a kenozoika malý meteorit o průměru 2,5 mm, náležející možná původnímu impaktoru. Ten ve shodě s výsledky chemického rozboru sedimentů z příslušného období naznačil, že se nejspíš jednalo o tzv. uhlíkatý chondrit.[3] V roce 2007 publikovala trojice astronomů, z nichž dva (David Vokrouhlický a David Nesvorný) byli Češi, odbornou práci, která se poprvé otevřeně věnovala možnému astronomickému původu planetky.[4] Závěr autorů, že toto těleso má patrně původ v asteroidální rodině Baptistina byl však o čtyři roky později zpochybněn astronomickým výzkumem.[5] Na základě pozorování infračerveného teleskopu WISE bylo tehdy zjištěno, že tato rodina planetek (včetně největšího pozůstalého tělesa (298) Baptistina) nevznikla před původně odhadovanými 160 miliony let rozbitím jediné mateřské planetky o průměru asi 170 km, ale že její stáří činí spíše jen 80 milionů let. Vzhledem ke znalostem mechaniky pohybu kosmických těles je tak v tomto případě možné původ chicxulubského impaktoru z tohoto zdroje vyloučit.

Umělecká představa masivní kolize asi 1000 km velkého objektu (planetoidu) s mladou Zemí. Podobné katastrofy nepředstavitelného rozsahu mohly opakovaně vyhlazovat vznikající život na naší planetě v době před zhruba 4 až 3,5 miliardami let. Katastrofa na konci křídy měla podstatně menší rozsah, přesto jí podlehlo asi 75 % všech tehdejších druhů. Kredit: Don Davis; Wikipedia (volné dílo).

Na svoji cestu k Zemi a následné srážce totiž tato tělesa z hlavního pásu planetek potřebují mnohem delší dobu, představující řádově několik desítek milionů let. O možném původu impaktorů, které měly vytvořit kráter Tycho na Měsíci (asi před 108 miliony let) a Chicxulub na Zemi o 42 milionů let později, přitom svědčilo i chemické složení planetek z rodiny Baptistina. Tyto uhlíkato-chondritové planetky svým složením dobře odpovídají množství chromu v sedimentech z rozhraní křídy a paleocénu, což působilo slibně.[6] Velké množství úlomků původního tělesa se díky dráhové rezonanci s planetami Marsem a Jupiterem dostalo postupně do vnitřnějších částí Sluneční soustavy a v období posledních desítek milionů let se pak sráželo s tělesy v této části našeho planetárního systému. Kráter Chicxulub ale výsledkem této srážky není. Svědčí o tom také infračervené i spektroskopické rozbory, dokládající odlišné chemické složení těchto planetek, neodpovídající chemické stopě v sedimentech K-Pg.[7] Ve zmíněném výzkumu, který tuto možnost vyloučil, byl však označen nový potenciální zdroj osudového kosmického tělesa. Tím je rodina asteroidů Flora, která vznikla před více než 100 miliony let jakousi obří kolizí.[8]

Obří komplexní krátery, které pozorujeme na všech kosmických tělesech s pevným povrchem, jsou výmluvným dokladem toho, že srážky jsou zcela běžnou součástí dějin naší planety i celé Sluneční soustavy. Mexický Chicxulub je v současnosti druhým nebo třetím největším kráterem, který byl na Zemi dosud objeven. Kredit: Vladimír Rimbala, ilustrace pro autorovu knihu Velké vymírání na konci křídy (nakl. Pavel Mervart, 2017).

Až do nedávna byly planetky z této rodiny považovány za nejpravděpodobnější zdroj chicxulubského tělesa, ačkoliv se i v současnosti objevují odborné práce, které spatřují v impaktoru spíše zbloudilé kometární jádro.[9] Zcela nová studie, pod níž je opět podepsán český astronom David Nesvorný, přidává po desetiletí konečně další cenný pohled na možný původ „zabijáka dinosaurů“.[10] Autoři konstatují, že impaktorem byl se vší pravděpodobností uhlíkatý chondrit, což je s přihlédnutím k dosud známým a prozkoumaným impaktním strukturám značně neobvyklý typ planetky. Původce kráteru Chicxulub tedy mohl být skutečně exotickým kosmickým návštěvníkem, a to i na poměry dopadajících planetek.

Na druhou stranu však jsou obří krátery o průměru nad 100 km možná mnohem častěji vytvářeny právě tímto vzácným typem planetek, jak ukazuje i výzkum sedimentů, souvisejících patrně s obřím prekambrickým kráterem Vredefort.[11] Pro původ chicxulubského impaktoru mají autoři práce jednoduché vysvětlení – jednalo se patrně o uhlíkatou planetku z kategorie „temných a primitivních“ asteroidů, pocházejících ze střední nebo vnější části hlavního pásu kdesi za hranicí 2,5 astronomických jednotek (vzdálenost přes 375 milionů km). Chicxulubské těleso podle výsledků výzkumu patrně nebylo součástí žádné asteroidální rodiny, protože tělesa s průměrem nad 5 km vytvářející krátery na objektech s pevným povrchem pocházejí s pravděpodobností 80 % z jakéhosi „vyděděného pozadí“ v rámci hlavního pásu. Zajímavými výsledky jsou také zjištění o přibližné době existence blízkozemních planetek, jejich distribuci a frekvenci výskytu v různých částech hlavního pásu i nejvnitřnější části Sluneční soustavy. Průměrná dopadová rychlost impaktního tělesa o rozměrech planetky z konce křídy je v práci odhadována na impozantních 20,3 km/s (73 080 km/h). Z hlediska tragického osudu posledních neptačích dinosaurů je ale možná nejzajímavější jiný závěr této práce. Tím je zjištění, že k dopadům, jako byl ten z konce křídy, dochází ve skutečnosti mnohem vzácněji, než se dříve předpokládalo. Autorům práce totiž nevyšla statisticky jedna podobná událost za dobu 100 milionů let[12], ale jen jedna za dobu 250 až 500 milionů let! To znamená, že srážka s planetkou na konci křídy byla v podstatě dosti neobvyklou událostí s pravděpodobností pouhých asi 10 až 40 % (v závislosti na započítání či pominutí méně obvyklého chemického složení impaktoru). O směřování vývoje života na Zemi na konci křídové periody tedy skutečně rozhodla spíše zrádná náhoda, a ta hrála v neprospěch dosavadních dinosauřích vládců pozemských pevnin.

Napsáno pro weby OSEL a DinosaurusBlog.

Short Summary in English: According to a new study, Chicxulub impactor was likely a main belt asteroid, which originated beyond 2.5 astronomical units. This dark carbonaceous asteroid probably didn’t belong to any of the known asteroid families.

Odkazy:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0019103521002840

https://www.imperial.ac.uk/news/215593/space-dust-found-chicxulub-crater-confirms/

https://www.sciencedaily.com/releases/2007/09/070906135629.htm

https://www.nasa.gov/mission_pages/WISE/news/wise20110919.html

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-02/hcfa-coa021221.php

[1] Kring, D. A.; et al. (2017). Chicxulub and the Exploration of Large Peak-Ring Impact Craters through Scientific Drilling (PDF). The Geological Society of America.

[2] Collins, G. S.; et al. (2020). A steeply-inclined trajectory for the Chicxulub impact. Nature Communications. 11: 1480. doi: 10.1038/s41467-020-15269-x

[3] Kyte, F. T. (1998). A meteorite from the Cretaceous/Tertiary boundary. Nature. 396 (6708): 237-239. doi: 10.1038/24322

[4] Bottke, W. F.; Vokrouhlicky, D.; Nesvorny, D. (2007). An asteroid breakup 160 Myr ago as the probable source of the K/T impactor (PDF). Nature. 449 (7158): 23-25. doi: 10.1038/nature06070

[5] Viz např. https://www.universetoday.com/89050/did-asteroid-baptistina-kill-the-dinosaurs-think-other-wise/

[6] Reddy V., et al. (2008). Composition of 298 Baptistina: Implications for K–T Impactor Link. Meteoritics & Planetary Science. 44: 1917-1927. doi: 10.1111/j.1945-5100.2009.tb02001.x

[7] Majaess, D.; et al. (2008). New Constraints on the Asteroid 298 Baptistina, the Alleged Family Member of the K/T Impactor. The Journal of the Royal Astronomical Society of Canada. Royal Astronomical Society of Canada. 000: 0-0.

[8] Harrington, J. D. (2010). Suspected Asteroid Collision Leaves Trailing Debris. NASA Release: 10-029.

[9] Desch, S.; Jackson, A.; Noviello, J.; Anbar, A. (2021). The Chicxulub impactor: comet or asteroid? (PDF). Astronomy & Geophysics. 62 (3): 3.34-3.37. doi: 10.1093/astrogeo/atab069

[10] Nesvorný, D.; Bottke, W. F.; Marchi, S. (2021). Dark primitive asteroids account for a large share of K/Pg-scale impacts on the Earth (PDF). Icarus. 368: 114621. doi: 10.1016/j.icarus.2021.114621

[11] Mougel, B.; Moynier, F.; Gopel, C.; Koeberl, C. (2017). Chromium isotope evidence in ejecta deposits for the nature of Paleoproterozoic impactors. Earth and Planetary Science Letters. 460: 105-111. doi: 10.1016/j.epsl.2016.12.008

[12] Crater Analysis Techniques Working Group (1979). Standard Techniques for Presentation and Analysis of Crater Size-Frequency Data. Icarus. 37 (2): 467-474. doi: 10.1016/0019-1035(79)90009-5