Astronomes: un fragment de comète, pas un astéroïde, a tué des dinosaures

Il y a environ 66 millions d’années, un accident catastrophique s’est produit qui a anéanti les trois quarts de toutes les espèces de plantes et d’animaux sur Terre, notamment la destruction de dinosaures. Un astéroïde égaré de Ceinture d’astéroïdes Il était considéré comme le coupable le plus probable. Cependant, dans Nouveau papier Publié dans Scientific Reports, les astronomes de Harvard ont publié une alternative: un type spécial de comète – provenant d’un champ de débris au bord de notre système solaire connu sous le nom de Nuage d’Oort– qui a été désorientée par l’attraction de Jupiter vers le Soleil. Ensuite, les fortes forces de marée du soleil ont déchiré des parties de la comète, et l’un des plus grands fragments de «ruban de comète» est finalement entré en collision avec la Terre.

Le L’interprétation la plus largement acceptée Quand il a causé ce désastre Extinction de masse Est connu comme « Hypothèse d’AlvarezAprès le regretté physicien Luis Alvarez et son fils géologue, Walter. En 1980, ils ont suggéré que l’événement d’extinction pourrait avoir été causé par Énorme météore ou comète Frapper le sol. Ils ont fondé cette conclusion sur leur analyse des couches sédimentaires en Frontières du Crétacé et du Paléogène (Limites K-Pg, anciennement connues sous le nom de limites KT) trouvées dans le monde entier, qui comprenaient des concentrations inhabituellement élevées d’iridium – un minéral plus commun dans les astéroïdes que sur Terre. (La même année, le géophysicien néerlandais Jan Smit est arrivé indépendamment à A. Conclusion similaire.)

Depuis, les scientifiques ont identifié le site de l’impact potentiel: grand trou À Chicxulub, au Mexique, dans la péninsule du Yucatan, les géophysiciens l’ont découvert pour la première fois à la fin des années 1970. Le collisionneur qui l’a créé était suffisamment grand (entre 11 et 81 kilomètres, ou 7 à 50 miles) pour fondre, choquer et éjecter du granite des profondeurs de la Terre, provoquant un méga tsunami et éjectant des roches et du sulfate en voie d’évaporation dans l’atmosphère. Ceci, à son tour, a eu un effet dévastateur sur le climat mondial, conduisant à des extinctions massives.

Cette hypothèse s’est encore renforcée en 2016, lorsque A. Un projet de forage scientifique Dirigé par le programme international de découverte de l’océan, des échantillons de carottes ont été prélevés dans l’anneau de cratère du cratère, confirmant que la roche avait été soumise à une pression énorme pendant quelques minutes. Juste l’année dernière, Article publié Dans Nature Communications, il est conclu que le collisionneur a atteint le pire angle possible et a causé le plus de dégâts. On estime que l’impact aurait libéré un milliard de fois plus d’énergie que la bombe atomique larguée sur Hiroshima et Nagasaki en 1945.

Cette dernière théorie est apparue lorsque le co-auteur Amir Serraj, un étudiant de premier cycle en astrophysique à l’Université Harvard, a commencé à examiner les taux d’impact des astéroïdes sur les exoplanètes semblables à la Terre, ce qui l’a incité à étudier les taux d’influence de la comète sur ceux-ci. systèmes. Il a effectué des simulations numériques pour calculer le flux de comètes dites à vie longue dans notre système solaire, car les scientifiques en savent beaucoup sur notre système. «Ce que j’ai trouvé le plus surprenant, c’est qu’une grande partie des transits de la Terre a été immédiatement précédée de rencontres remarquablement proches avec le Soleil, qui provenait d’une classe de comètes capturées sur des orbites très excentriques en raison de leurs interactions gravitationnelles avec Jupiter et le système solaire, »A dit Seraj à Ars.

Une enquête plus approfondie a révélé que des comètes d’une taille comprise entre 10 et 60 kilomètres (6 à 37 miles) seraient déchirées par des forces de marée suffisamment fortes, comme ce qui est arrivé à la comète. Levée de cordonnier 9 Lorsqu’il est entré en collision avec Jupiter en 1994. « De manière cruciale, j’ai trouvé que ces événements se produisent souvent et produisent un grand nombre de fragments qui conduisent à un taux de collision de la taille de Chicxulub sur Terre qui est d’un ordre de grandeur supérieur à l’arrière-plan », a déclaré Siraj Lars, «astéroïdes ou comètes». Ceci est intéressant car d’un point de vue statistique, l’effet K-Pg est incompatible avec les taux d’impact des astéroïdes de fond ou des amas de comètes mais est cohérent avec la vitesse à laquelle j’ai dérivé ce nouveau voie dynamique.  »

Serag et co-auteur Avi Loeb ont conclu de leur analyse que le champ gravitationnel de Jupiter était suffisamment puissant pour faire dérailler de nombreuses comètes à longue portée du nuage d’Oort, les rapprochant ainsi très près du Soleil. Ces comètes sont appelées «patronnes du soleil». Environ 20% des comètes à longue durée de vie deviennent des sponsors du soleil, selon les auteurs. La forte force de marée du soleil, à son tour, pourrait le diviser en éclats.

Il a comparé l’effet de sirène à un flipper. «Quand vous avez ces clients de la lumière du soleil, la fonte ne dure pas beaucoup, ce qui est une très petite fraction par rapport à la masse totale, mais la comète est si proche du soleil que la partie la plus proche du soleil semble être la la plus forte attraction gravitationnelle de la partie la plus éloignée du soleil, provoquant le raz-de-marée Carottes,  » il a dit. « Vous obtenez ce qu’on appelle un événement de perturbation des marées, donc ces grosses comètes qui s’approchent vraiment du soleil se divisent en comètes plus petites. Fondamentalement, à leur sortie, il y a une chance statistique que ces petites comètes frappent la Terre. »

Les calculs de Siraj et Loeb montrent qu’il y a une augmentation de la probabilité des comètes à longue portée impactant la Terre d’un facteur 10, et que le nouveau taux oscille avec la durée de vie du collisionneur de Chicxulub, rendant cette théorie applicable à son origine. Notre article fournit une base pour expliquer cet événement. Loeb a dit. « Nous suggérons, en fait, que si vous démontez un objet à l’approche du soleil, cela pourrait conduire au taux d’événements approprié et aussi au type d’effet qui a tué les dinosaures. » Les auteurs ont écrit que chacun de ces événements produirait « un ensemble de petites pièces traversant l’orbite de la Terre ».

Leurs découvertes prouvent également que la configuration inhabituelle du collisionneur Chicxulub –Chondrite de carboneCela indique qu’il provient du nuage d’Oort, pas de la ceinture d’astéroïdes principale. C’est une formation rare d’astéroïdes majeurs de la ceinture, mais commune parmi les comètes à longue durée de vie. Les auteurs signalent également d’autres cratères d’impact de composition similaire, notamment le cratère de Friedfort en Afrique du Sud – le résultat d’une collision il y a environ deux milliards d’années – et le cratère de Zamanshin au Kazakhstan, suite à un impact au cours du dernier million d’années. Ces délais sont cohérents avec les calculs de Siraj et Loeb, qui indiquent que de tels objets doivent frapper la Terre tous les 250 000 à 730 000 ans.

une Papier Nature 2007 Il a été suggéré que la sonde Chicxulub pourrait provenir d’une «famille Baptisina» d’astéroïdes, des fragments créés lors de la collision de la ceinture d’astéroïdes il y a environ 160 millions d’années. Ces astéroïdes ont cette rare combinaison de chondrites de carbone, selon l’analyse du cratère Chicxulub. Données de l’explorateur de balayage infrarouge grand champ (WISE) Jette le doute Sur cette possibilité en 2011, cependant, il a placé l’histoire de la fragmentation de Baptisina il y a seulement 80 millions d’années – trop tard pour expliquer le cratère Chicxulub et l’événement d’extinction de K-Pg.

Les calculs de Siraj et Loeb ont dénoncé d’autres trous dans cette possibilité. Les auteurs écrivent: « Notre hypothèse … prédit un plus grand pourcentage d’influences avec des structures carbonées cartilagineuses que ce à quoi on pourrait s’attendre de la chute de météorite des principaux astéroïdes de la ceinture. »

Une théorie alternative que Serag et Webb n’ont pas encore explorée est connue sous le nom de L’hypothèse des effets multiples. Il y a plusieurs autres petits cratères qui ont été découverts aussi vieux que Chicxulub depuis lors, ce qui indique qu’il y a peut-être eu plus d’un fragment de comète qui a frappé la Terre il y a 66 millions d’années. « C’est une question intéressante », a déclaré Siraj Lars. « Des travaux futurs seront nécessaires pour mieux comprendre s’il y a des implications de ce modèle sur l’hypothèse des effets multiples. »

Ensuite, le couple se penchera sur les futures observations de l’observatoire Vera Rubin au Chili – qui verra le jour l’année prochaine – pour confirmer leur théorie, dans l’espoir que les données fourniront des preuves de l’exposition des comètes aux perturbations marémotrices. « Nous devons voir des fragments plus petits venir sur Terre plus fréquemment depuis le nuage d’Oort », Loeb a dit. « J’espère que nous pourrons tester la théorie en obtenant plus de données sur les comètes à longue durée de vie, en obtenant de meilleures statistiques et peut-être en voyant des preuves de certains fragments. »

DOI: Rapports scientifiques, 2021. 10.1038 / s41598-021-82320-2 (À propos des DOI).

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