Otisk, který přežil 66 milionů let

Tým vedený Mariem Fischer-Göddem z Univerzity v Kolíně nad Rýnem sáhl po rutheniu, platinovém kovu tak vzácném v zemské kůře, že jakékoli jeho stopy v sedimentech prakticky musí pocházet odjinud. Konkrétně měřili poměry izotopů ruthenia ve vzorcích z hraniční vrstvy křída–paleogén, odebraných na třech od sebe vzdálených místech: dánském útesu Stevns Klint, italské lokalitě Fonte d’Olio a španělské Caravace. Tři různé kontinentální okraje, jeden a tentýž izotopový podpis.

Právě v tom spočívá síla metody. Rutheniový „otisk prstu“ z hraniční vrstvy se neshodoval s běžnými kamennými meteority, které na Zemi nacházíme nejčastěji, takzvanými obyčejnými chondrity pocházejícími z vnitřní části sluneční soustavy. Neshodoval se ani s kometárním materiálem. Nejlépe odpovídal uhlíkatým chondritům, primitivním tělesům bohatým na uhlík a vodu, jejichž materiál vznikal v chladnějších oblastech za drahou Jupiteru.

Proč ne kometa a proč ne sopky

Starší práce už naznačovaly uhlíkatý charakter impaktoru na základě chromu a poměrů platinových kovů. Nová studie ve Science ale přidala dvě klíčové věci. Za prvé: jednotný rutheniový signál ze tří nezávislých lokalit prakticky vyloučil, že by zvýšené koncentrace vzácných kovů v hraniční vrstvě pocházely z Dekkánských trapů, obřího sopečného systému v dnešní Indii, který byl v době dopadu aktivní a který část vědců dlouho považovala za spolupachatele vymírání. Za druhé: data výrazně oslabila scénář, ve kterém by Chicxulub byla kometa. Kometární materiál má odlišný izotopový profil ruthenia, a ten se ve vzorcích nenašel.

Ashley King, planetární vědec z londýnského Natural History Museum, k tomu poznamenal, že jemnější budoucí měření by mohla zúžit výsledek na konkrétnější podtyp uhlíkatého chondritu. Zatím ale platí: víme spolehlivě, jaký typ tělesa a z jaké oblasti sluneční soustavy jeho materiál pochází. Konkrétní mateřské těleso neznáme, a po 66 milionech let ho možná nikdy neurčíme jmenovitě.

Vznik za Jupiterem, cesta přes hlavní pás

Důležité je rozlišit dvě věci, které se snadno zaměňují: kde materiál vznikl a kudy se těleso dostalo k Zemi. Uhlíkaté asteroidy se zformovaly v chladných vnějších oblastech rané sluneční soustavy, ale gravitační působení obřích planet je už v prvních stovkách milionů let přesunulo do hlavního asteroidového pásu mezi Marsem a Jupiterem. Tam mohly klidně pobývat miliardy let, než je další gravitační rezonance „postrčila“ na dráhu křižující oběžnici Země.

Dynamické modely publikované Nesvorným, Bottkem a Marchim v časopise Icarus tento scénář podporují a zároveň ukazují, že tmavé primitivní asteroidy z vnější části hlavního pásu tvoří významný podíl velkých impaktorů v historii Země. Chicxulub v tomto světle nebyl anomálií svým složením, ale svou velikostí a ničivostí. Podle Univerzity v Kolíně nad Rýnem šlo o nejničivější dopad za posledních půl miliardy let.

Starší a kdysi slavná hypotéza z roku 2007, která jako zdroj navrhovala konkrétní asteroidovou rodinu Baptistina, a na níž se podílel i americko-český tým s účastí Univerzity Karlovy, byla pozdějšími spektrálními daty oslabena. Nová rutheniová studie ji přímo nevyvrací, ale posouvá důraz jinam: od jedné rodiny k široké populaci primitivních těles.

Český střípek v globální skládačce

Aktuální studie českou účast nemá. Hranice křída–paleogén se ale zkoumá i na českém území, konkrétně v profilu Uzgruň ve vnějších flyšových Karpatech. Předběžné i novější práce ukazují mírně zvýšené iridium, ale původní hraniční jílová vrstvička je tam patrně erodovaná. České profily tak spíš pomáhají zpřesňovat lokální sedimentární odezvu na katastrofu než přímo identifikovat složení impaktoru.

Co zůstává otevřené, a proč na tom záleží

Energie dopadu se odhaduje na řádově 10²³ joulů. Během několika hodin se prachový a aerosolový oblak rozšířil po celé planetě, globální teplota klesla až o patnáct stupňů a fotosyntéza se na téměř dva roky prakticky zhroutila. Vyhynuly tři čtvrtiny druhů. Přesná délka nejhorší fáze impaktní zimy a podíl prachu, sazí a síry na vymírání ale zůstávají předmětem debat.

A mohl by podobný zásah přijít znovu? V principu ano, ale jde o extrémně vzácnou událost. NASA dnes neregistruje žádný asteroid větší než 140 metrů s významnou pravděpodobností dopadu v příštích sto letech. Sledování přitom začíná až ve chvíli, kdy se objekt gravitačními „šťouchanci“ dostane na dráhu do zemského sousedství, bez ohledu na to, kde se jeho materiál kdysi zformoval.

Rutheniový otisk v tenké vrstvě jílu říká, odkud přišla zkáza. Že přišla z nejprimitivnějšího a nejstaršího materiálu sluneční soustavy, je možná ta nejpůsobivější pointa celého příběhu.

Článek Asteroid Chicxulub ukončil éru dinosaurů. Šlo o nejprimitivnější část naší sluneční soustavy vůbec se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.