Hat ein Komet die Dinosaurier ausgelöscht?

Vor etwa 66 Millionen Jahren prallte auf der heutigen Halbinsel Yucatan ein massiver Felsbrocken auf die Erde. Der Einschlag löschte etwa 75 % des gesamten Lebens auf der Erde aus. Am bekanntesten war das Ereignis, das die Dinosaurier ausgelöscht hat.

Während die gängige wissenschaftliche Meinung auf einen Asteroiden als Impaktor hingewiesen hat, heißt es in einem neuen Forschungsbrief, dass es sich tatsächlich um einen Kometen gehandelt haben könnte.

Der Chicxulub-Impaktor, wie er genannt wird, hat einen Krater mit einem Durchmesser von 150 km (93 Meilen) und einer Tiefe von etwa 20 km (12 Meilen) ausgegraben. Die Auswirkung hatte a verheerende Wirkung . Es gab einen Tsunami, globale Waldbrände und einen sofortigen Treibhauseffekt, gefolgt von einer längeren Periode kühlerer Temperaturen. Forscher versuchen immer noch, alles zusammenzufügen.

Eine Frage ist noch nicht geklärt: War der Chicxulub-Impaktor ein Asteroid oder ein Komet? Eine neue Studie sagt, dass es ein Komet war.

Der Chicxulub-Krater in Mexiko. Bildnachweis: Wikipedia/NASA

Die Studie trägt den Titel „ Auseinanderbrechen eines langperiodischen Kometen als Ursprung des Dinosaurier-Aussterbens .“ Die Autoren sind der Astrophysik-Student Amir Siraj an der Harvard University und der bekannte Harvard-Astronomie-Professor Avi Loeb. Das Papier wird in Nature’s Scientific Reports veröffentlicht.

Frühere Forschungen haben ergeben, dass es sich bei dem Impaktor um einen Asteroiden der Hauptgürtel . Aber einige der Beweise stellen diese Schlussfolgerung in Frage. Beweise an der Aufprallstelle deuten darauf hin, dass der Impaktor a kohlenstoffhaltiger Chondrit . Aber diese Arten von Asteroiden sind im Hauptgürtel selten. Sie machen möglicherweise nur etwa 10 % der dortigen Asteroiden aus.

In dem Oort Cloud kohlenstoffhaltiges Chondritmaterial könnte jedoch weit verbreitet sein.

Die Oort Cloud ist die Heimat von langperiodische Kometen , Kometen mit Umlaufzeiten von mehr als 200 Jahren. Einige dieser Kometen mit langer Periode können durch Jupiter gravitativ gestört und aus dem Kurs geworfen werden.

Das bekannte Sonnensystem mit seinen 8 Planeten nimmt einen winzigen Raum innerhalb einer großen Kugelschale ein, die Billionen von Kometen enthält – der Oortschen Wolke. Bildnachweis: Wikimedia Commons

„Das Sonnensystem fungiert als eine Art Flipper“, erklärt Siraj in a Pressemitteilung . 'Jupiter, der massereichste Planet, schleudert ankommende Kometen mit langer Periode in Umlaufbahnen, die sie der Sonne sehr nahe bringen.'

Astronomen nennen diese Kometen „Sonnenfresser“. Sonnenfresser können der Sonne sehr nahe kommen, und das bedeutet Ärger. Die starke Schwerkraft der Sonne kann sie auseinanderreißen, was zu einem Schauer von schrapnellartigen Brocken führt. Bei so vielen Teilen besteht eine erhöhte Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit einem Planeten.

„Bei einem Sonnenbrand spürt der sonnennahe Teil des Kometen eine stärkere Anziehungskraft als der weiter entfernte Teil, was zu einer Gezeitenkraft über das Objekt führt“, sagt Siraj. „Man kann ein sogenanntes Gezeitenstörungsereignis bekommen, bei dem ein großer Komet in viele kleinere Teile zerfällt. Und ganz entscheidend ist, dass auf dem Rückweg zur Oortschen Wolke die Wahrscheinlichkeit erhöht ist, dass eines dieser Fragmente die Erde trifft.“

Diese Zahl aus der Studie zeigt die Aufprallrate für durch Gezeiten gestörte LPCs und die Aufprallrate für intakte LPCs und MBAs. Es zeigt auch die Bandbreite der Raten, die die beobachteten Auswirkungen von Chicxulub erklären würden. Bildquelle: Siraj/Loeb, 2021.

Die beiden Wissenschaftler nutzten bei ihrer Arbeit statistische Analysen und Gravitationssimulationen. Sie fanden heraus, dass die Gravitation des Jupiter eine beträchtliche Anzahl von Kometen der Oortschen Wolke stören und sie näher zur Sonne schicken könnte. Ihre Berechnungen zeigen, dass es zehnmal wahrscheinlicher ist, dass einer dieser Kometen oder ihre Fragmente die Erde trifft, als bisher angenommen. Ihre Arbeit zeigt auch, dass etwa 20 Prozent der langperiodischen Kometen Sonnenfresser sein könnten.

Loeb und Siraj sagen, dass ihre Berechnungen gut mit dem Zeitpunkt des Chicxulub-Einschlags übereinstimmen. Sie sagen, dass ihre Arbeit diesen Einschlag erklärt und auch den Ursprung anderer Impaktoren im Sonnensystem erklären könnte.

„Unser Papier bietet eine Grundlage, um das Auftreten dieses Ereignisses zu erklären“, sagte Loeb. „Wir schlagen vor, dass das Aufbrechen eines Objekts, das sich der Sonne nähert, tatsächlich zu einer angemessenen Ereignisrate und auch zu der Art von Aufprall führen kann, bei der die Dinosaurier getötet wurden.“

Siraj und Loeb sagen, dass ihre langperiodische Kometenlösung auch einige andere Einschläge auf die Erde erklärt.

Obwohl der Chicxulub-Einschlag ein enorm katastrophales Ereignis war, das den Lauf des Lebens auf der Erde prägte, hinterließ er nicht den größten Krater. Der größte Einschlagskrater der Erde ist der Vredefort-Krater in Südafrika. Es hat einen Durchmesser von 300 km (190 Meilen) und wurde geschaffen, als ein Impaktor vor etwas mehr als zwei Milliarden Jahren die Erde traf.

Die Vredefort-Kraterkuppel aus dem Weltraum auf der STS-51-I-Mission. Es entstand vor etwa zwei Milliarden Jahren durch den Aufprall eines großen Objekts. Der neue Forschungsbrief behauptet, er könnte das Ergebnis eines langzeitigen Kometen sein, der von den Gezeitenkräften der Sonne zerrissen wurde, wobei eines der Fragmente die Erde traf. Von Júlio Reis (Benutzer: Tintazul) – [1], Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=400487

In Kasachstan befindet sich auch der Krater Zhamanshin. Es hat einen Durchmesser von 14 km (8,7 Meilen) und wurde vor etwa einer Million Jahren durch einen Einschlag geschaffen. Der Zhamanshin-Einschlag war das jüngste Einschlagsereignis, das groß genug war, um einen nuklearen Winter auszulösen. Sie war jedoch nicht groß genug, um ein Massensterben auszulösen.

Loeb und Siraj sagen, dass ihre fragmentierte Kometen-Hypothese auch diese beiden Einschläge erklären könnte. Ihre Studie zeigt, dass ein LPC der Chicxulub-Reihe alle ?250?730 Myr die Erde treffen sollte und dass kleinere Fragmente von einem, der durch Gezeiten gestört wurde, die Erde etwa alle?0,25?0,73 Myr treffen sollten.

Ihre Hypothese muss jedoch getestet werden. Die Autoren sagen, dass eine weitere Untersuchung dieser drei Krater und anderer ähnlicher Krater dazu beitragen wird, die Hypothese zu stärken oder zu schwächen. Im Idealfall, so die beiden, würde auch die Untersuchung von Kratern auf dem Mond helfen. Und auch Kometen-Sampling-Missionen könnten dazu beitragen.

Auch gezieltere Beobachtungen von Kometen könnten helfen. Das kommende Vera-Rubin-Observatorium wird besonders effektiv sein, um vorübergehende und veränderliche Ereignisse zu entdecken, einschließlich Asteroiden und Kometen, die sich durch das innere Sonnensystem bewegen. Wenn Kometen mit langer Periode durch die Gravitation des Jupiter gestört und in Richtung Sonne geschickt werden, nur um von den Gezeitenkräften auseinandergerissen zu werden, sollte die Vera Rubin in der Lage sein, sie zu entdecken. Es sollte auch alle zur Erde gesendeten Fragmente sehen.

Das LSST oder Vera Rubin Survey Telescope im Bau am Cerro Pachon, Chile. Bildquelle: LSST

„Wir sollten häufiger sehen, dass kleinere Fragmente aus der Oortschen Wolke zur Erde kommen“, sagt Loeb. „Ich hoffe, dass wir die Theorie testen können, indem wir mehr Daten zu langperiodischen Kometen haben, bessere Statistiken erhalten und vielleicht Beweise für einige Fragmente sehen.“

Wenn sich die Hypothese des Paares als richtig erweist, können die Implikationen schwerwiegend sein. Dies bedeutet, dass wir damit rechnen können, dass ein langperiodischer Komet im inneren Sonnensystem wieder zerfällt und die Erde in Gefahr sein könnte. Glücklicherweise werden wir besser darin Achten Sie auf diese potenziellen Impaktoren und arbeiten sogar daran, katastrophale Auswirkungen zu verhindern.

Aber zumindest vorerst wirft die Hypothese Licht auf ein kritisches Ereignis in der Erdgeschichte. Ein Ereignis, das wirklich großartig gewesen wäre. Aus sicherer Entfernung.

'Es muss ein toller Anblick gewesen sein, aber das wollen wir nicht noch einmal sehen', sagte Loeb.

Mehr:

• Pressemitteilung: Komet oder Asteroid: Was tötete die Dinosaurier und woher kam es?
• Forschungsartikel: Auseinanderbrechen eines langperiodischen Kometen als Ursprung des Dinosaurier-Aussterbens
• Universum heute: Wenn Kometen aufbrechen, können die Fragmente verheerend sein, wenn sie die Erde treffen