„Ruthenium-Signatur“ bestätigt: Kam die große Zerstörung vor 66 Millionen Jahren aus dem äußeren Sonnensystem?

Das plötzliche Verschwinden der Dinosaurier auf der Erde war lange Zeit ein Rätsel. In der wissenschaftlichen Gemeinschaft gibt es verschiedene Spekulationen, hauptsächlich über den Klimawandel und Asteroideneinschläge. Erst im Jahr 1980 entdeckten der Physik-Nobelpreisträger Luis Alvarez und sein Sohn Walter sowie ein Team von Wissenschaftlern, darunter Frank Asaro und Helen Mitchell, dass der Iridiumgehalt in den Schichten an der Schnittstelle zwischen Kreide- und Paläogenzeit weltweit den Normwert überschritt und damit einen schlüssigen Beweis für die Impakttheorie lieferte. Dass die Dinosaurier in der Kreidezeit durch einen Asteroideneinschlag ausgestorben waren, setzte sich in der wissenschaftlichen Gemeinschaft allmählich als allgemein anerkannte Annahme durch.

Woher also kam dieser Asteroid, der das Aussterben der Dinosaurier und der meisten Lebewesen auf der Erde verursachte, die Zusammensetzung der Organismen durcheinanderbrachte und die Geschichte der biologischen Evolution auf der Erde veränderte? Das ist ein weiteres Rätsel. Früher glaubte die wissenschaftliche Gemeinschaft, dass dieser Asteroid aus dem Hauptasteroidengürtel stammte, also dem Asteroidengürtel zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter. Im September 2007 berechnete ein Wissenschaftlerteam unter der Leitung von William Potek vom Southwest Research Institute mithilfe von Computermodellen, dass der Hauptschuldige für den Einschlag ein Asteroid namens Baptistina (Nummer 298) war.

Der Asteroid hat einen Durchmesser von 160 Kilometern und zerbrach vor 160 Millionen Jahren nach der Kollision mit einem Asteroiden mit einem Durchmesser von etwa 55 Kilometern in Stücke. Eines der Fragmente mit einem Durchmesser von etwa 10 Kilometern flog zur Erde und bildete in Chicxulub auf der Halbinsel Yucatan in Mexiko einen Einschlagkrater mit einem Durchmesser von 180 Kilometern. Dies ist der Grund für das Aussterben der Dinosaurier und Computeranalysen zeigen, dass die Wahrscheinlichkeit dafür über 90 % liegt.

Doch eine am 15. August im Magazin Science veröffentlichte Studie widerlegte diese Schlussfolgerung. Das Forschungsteam entdeckte die „Rutheniumsignatur“ durch die Analyse von Gesteinsproben, die von der Einschlagstelle stammen. Bei der sogenannten „Rutheniumsignatur“ handelt es sich um die Isotopeneigenschaften des in der Probe gefundenen Rutheniums. Diese Eigenschaften sind für Himmelskörper an verschiedenen Orten im Sonnensystem unterschiedlich. Die Studie ergab, dass der „Übeltäter“, der vor 66 Millionen Jahren die Erde traf und das Massenaussterben in der Kreidezeit verursachte, nicht aus dem Hauptasteroidengürtel, sondern aus dem äußeren Sonnensystem stammte.

Mit dem sogenannten äußeren Sonnensystem ist nicht der Bereich außerhalb des Sonnensystems gemeint, sondern der Bereich des Sonnensystems außerhalb der Umlaufbahn des Jupiters. Die wissenschaftliche Gemeinschaft bezeichnet den Bereich außerhalb der Umlaufbahn des Jupiters als äußeres Sonnensystem und den Bereich innerhalb der Umlaufbahn als inneres Sonnensystem. Bei der „Ruthenium-Signatur“ handelt es sich um ein „reines Merkmal“, das für die Analyse und Identifizierung von Himmelskörpern im Sonnensystem wichtig ist. Ruthenium hat sieben stabile Isotope, und diese Isotope spielen in Himmelskörpern in verschiedenen Regionen des Sonnensystems unterschiedliche Rollen. Daher können Wissenschaftler anhand verschiedener Proben feststellen, aus welchem ​​Teil des Sonnensystems diese Proben stammen.

Im Sonnensystem sind Asteroiden in allen Winkeln verteilt, manche in der Nähe, manche in der Ferne. Derzeit befinden sich 98,5 % der von Menschen entdeckten Asteroiden im Hauptasteroidengürtel, einer Weltraumregion zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter, etwa 2,17 bis 3,64 Astronomische Einheiten von der Sonne entfernt (1 Astronomische Einheit entspricht etwa 150 Millionen Kilometern). Diese Asteroiden gehören zu den Asteroiden des inneren Sonnensystems. In diesem Gebiet gibt es mehr als 500.000 Asteroiden, von denen 120.437 nummeriert wurden.

Doch es gibt weit mehr Asteroiden im Sonnensystem als diese Zahl, fast unzählige. Derzeit gibt es mehr als eine Million von Menschen bestätigte Asteroiden. Obwohl sich die bisher entdeckten Asteroiden alle im Hauptasteroidengürtel befinden, befinden sich weitere Asteroiden weiter entfernt, das heißt jenseits der Umlaufbahn des Jupiters.

Der am weitesten von der Sonne entfernte Planet ist Neptun. Jenseits der Neptunbahn befindet sich der Kuipergürtel, ebenfalls ein Ort mit dichter Asteroidendichte. Dort gibt es noch mehr extrem kalte Eiskörper. Auch die Umlaufbahnen einiger Zwergplaneten wie Pluto erstrecken sich über diesen Bereich. Am entfernteren Rand des Sonnensystems befindet sich ein Oortscher Wolkengürtel, in dem unzählige Kometen – schätzungsweise Billionen in allen Größen – das gesamte Sonnensystem umgeben.

Warum kann die „Ruthenium-Signatur“ als Beweismittel zur Identifizierung der Region verwendet werden, aus der ein Asteroid stammt?

Dies liegt daran, dass jeder Stern aus einer Molekülwolke oder der Kontraktion interstellaren Staubs entsteht, und die Sonne bildet hier keine Ausnahme. In der Frühphase der Entstehung des Sonnensystems vor 4,5 Milliarden Jahren war die Temperatur im inneren Bereich zu hoch, wodurch die flüchtigen Substanzen nicht kondensieren konnten und vom starken Sonnenwind weiter weggeweht wurden. Auf diese Weise haben die im inneren Bereich gebildeten Asteroiden einen geringen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen und werden zu kleinen Himmelskörpern, die reich an Silikatmineralien sind. Weiter entfernt entstandene Asteroiden enthalten große Mengen an Kohlenstoff und flüchtigen Chemikalien und bilden so „kohlenstoffhaltige“ Asteroiden.

Aufgrund der ungleichmäßigen Verteilung in Molekülwolken ist die Isotopensignatur von Ruthenium in weiter entfernten Asteroiden ebenfalls höher. Die vom Team an drei verschiedenen Orten gesammelten Gesteinsproben aus der Kreidezeit/dem Paläogen wiesen genau diese Signatur auf, die zwar nicht mit den Merkmalen von Asteroiden aus dem inneren Sonnensystem übereinstimmte, jedoch mit denen von Asteroiden aus dem äußeren Sonnensystem. Dieses Forschungsergebnis stützt die Annahme, dass der Chicxulub-Einschlagkrater auf der Halbinsel Yucatan in Mexiko von einem Asteroiden aus dem äußeren Sonnensystem verursacht wurde.

Asteroideneinschläge stellen eine der größten Bedrohungen für die Ausrottung allen Lebens auf der Erde dar, einschließlich der Menschheit. Die wissenschaftliche Gemeinschaft widmet diesem Thema immer mehr Aufmerksamkeit und hat einen globalen Frühwarn- und Präventionsmechanismus zur Bewältigung der Bedrohung durch Asteroiden eingerichtet. Eine der wichtigeren Bedeutungen dieses Forschungsergebnisses besteht darin, dass es die Menschen daran erinnert, nicht nur auf die Bedrohungen zu achten, die vom Hauptasteroidengürtel und von Asteroiden ausgehen, die sich relativ nahe bei uns befinden, sondern auch den Bedrohungen aus der Ferne im äußeren Sonnensystem besondere Aufmerksamkeit zu schenken. Diese Art von Bedrohung kommt oft plötzlich und ist schwer abzuwehren. Wenn die Menschen nicht darauf vorbereitet sind, kann dies verheerende Folgen haben. Die Erkenntnisse von vor 66 Millionen Jahren sind auch für uns eine Lehre.

Manche Leute denken vielleicht, dass dies übertrieben sei und dass die Wissenschaftler nur versuchen würden, geheimnisvoll zu wirken. Manche Menschen glauben beispielsweise, dass der Asteroid, der vor 66 Millionen Jahren in Mexiko einschlug, auf der Halbinsel Yucatan lediglich einen 180 Kilometer großen Einschlagkrater hinterließ. Die Erde ist so groß, ihr Umfang beträgt 40.000 Kilometer. Wie könnten die meisten Lebewesen zerstört werden? Dies ist ein weiteres wissenschaftliches Thema, auf das ich heute nicht näher eingehen werde, sondern das ich im nächsten Abschnitt behandeln werde.

Dies ist ein Originalartikel von Space-Time Communication. Bitte respektieren Sie das Urheberrecht des Autors. Vielen Dank fürs Lesen.