在地球的漫長歷史中,6600萬年前發生了一場驚天動地的大事件,科學家稱之為白堊紀-古新世(K-Pg)大滅絕。這次事件導致超過60%的物種消失,包括恐龍在內的許多生物都在這次浩劫中滅絕。造成這場災難的罪魁禍首是一顆直徑超過10公里的小行星,它撞擊了現在的墨西哥尤卡坦半島,形成了著名的奇科蘇魯伯(Chicxulub)撞擊坑。這次撞擊威力巨大,以至於在全球各地都留下了明顯的地質證據,科學家稱之為K-Pg界線。在這些K-Pg界線的岩石樣本中,研究人員發現了一些特殊的化學元素,它們屬於鉑族元素(PGE,platinum-group elements),包括銥、釕、鋨、銠、鉑和鈀。這些元素在地球表面的岩石中非常稀少,但在隕石中卻很常見。因此,科學家推測這些元素很可能來自撞擊地球的那顆小行星。然而,關於這顆小行星的確切來源,科學界一直存在爭議。有人認為它可能是一顆彗星,也有人推測它可能是來自太陽系內部的矽質小行星。確定這顆小行星的來源不僅能幫助我們理解太陽系的早期歷史,還能讓我們更好地了解地球生命演化的過程。過去的研究主要依靠分析PGE的相對含量和鉻的同位素比例,但這些方法可能會受到撞擊過程或後來地質變化的影響,因此無法得出確定的結論。為了解開這個謎題,科學家們需要尋找新的方法。
近日,德國科隆大學的研究團隊,成功解開了這個謎題。他們採用了一種新方法——透過測量釕元素的同位素組成,來追溯奇科蘇魯伯撞擊體的來源。研究團隊收集了來自丹麥、義大利和西班牙三個不同地點的K-Pg界線樣本,同時也分析了其他五個較早的撞擊事件(發生在3600萬至4.7億年前)的樣本。他們發現,所有的K-Pg界線樣本都具有一致的釕同位素特徵,而這個特徵與地球本身、普通隕石和富銥隕石(皆來自內太陽系)都不同,但卻與碳質隕石(主要來自外太陽系)的平均組成非常吻合。這個發現證實了奇科蘇魯伯撞擊體是一顆來自外太陽系的小行星,而不是先前猜測的彗星或內太陽系的小行星。相比之下,其他五個較早的撞擊事件的釕同位素特徵更接近普通隕石,表明它們可能是來自內太陽系的小行星。這項研究不僅確定了導致恐龍滅絕的元凶,還為研究其他古老的撞擊事件提供了一種新的可靠方法。這些發現有助於我們更好地理解地球的地質歷史,以及生命是如何在這些巨大變革中演化的。