1. yle.fi
  2. Uutiset
  3. astronomia

Tutkimus: Dinosaurukset tappanut jättiläisasteroidi oli kappale Auringon rikkomaa komeettaa kaukaa aurinkokunnan laidalta

Toisessa tuoreessa tutkimuksessa löydettiin asteroidin kraatterin syvyyksistä tappajan kemiallinen sormenjälki.

astronomia
Tulipunainen T. Rex asteroidisateessa.
Tyrannosaurus rexin viimeiset hetket taitelijan silmin. Universal Images / AOP

66 miljoonaa vuotta sitten maapallo kuhisi monenlaista elämää, mutta valtaosalla ei ole jälkeläisiä nykymaailmassa. 75 prosenttia silloisesta eläin- ja kasvikunnasta kuoli liitukauden lopun joukkosukupuutossa.

Vallan huipulla olivat dinosaurukset. Niistä oli 175 miljoonan vuoden aikana kehittynyt miltei tuhat lajia, jotka tiedämme, ja monia, joita ei ole löydetty. Vaikka joka vuosi nimetään noin 50 uutta lajia, suuri joukko lienee kadonnut myös jäljettömiin.

Pyreneiden fossiililöytöihin perustuvassa tutkimuksessa (siirryt toiseen palveluun) viime vuosikymmenellä arvioitiin, että joukkotuhon alla maapallolla eli satoja dinosauruslajeja. Jäljelle jäi vain se lentokykyisten sukulinja, josta vähitellen kehittyivät linnut.

Joukkosukupuutto on kiistaton. Syystä sen sijaan ei ole aina ollut yksimielisyyttä. Selitykseksi on soviteltu rajujen tulivuorenpurkausten sarjaa tai Maan joutumista useiden pienten asteroidien pommitukseen lyhyessä ajassa.

Valtateoria on kuitenkin ollut jo vuosikymmeniä vakaa: maapallon elämän mullisti yksi suuri asteroidi, joka putosi nykyiselle Meksikon rannikolle. Ilmakehä yleensä pidättelee taivaalta putoavien kivien vauhtia ja pehmentää siten iskua, mutta niin valtavalle murikalle ilmakehä ei voinut mitään.

Löytöpaikkansa mukaan Chicxulubiksi nimetyn kraatterin perusteella asteroidin läpimitta on arvioitu kymmeneksi tai jopa 15 kilometriksi.

Sellaisen asteroidin törmäys nyt olisi myös ihmiskunnan loppu. 66 miljoonaa vuotta sitten henkiin ei juuri jäänyt rottaa suurempia nisäkkäitä. Toisaalta ei enää ollut myöskään dinosaurusten isoja kitoja, joilta olisi pitänyt piilotella. Nisäkkäät, jotka selvisivät, perivät lopulta Maan.

Niistä kehittyivät nykyiset miltei 6 500 nisäkäslajia, kaksigrammaisesta etruskipäästäisestä seitsentonniseen afrikannorsuun, merten sinivalaasta puhumattakaan, ja lopulta myös me ihmiset.

Sammakon pää pilkistää vedestä kasvien lehtien välistä.
Sammakkosuvuista kolme selvisi joukkotuhosta ja käytti tyhjentyneen tilan hyväkseen. Muutama vuosi sitten julkaistun kiinalais-yhdysvaltalaisen tutkimuksen mukaan sammakkolajien monimuotoisuus suorastaan räjähti kasvuun. Tuhansien nykylajien joukossa on myös tämä Suomen yleisin kurnuttaja, ruskosammakko. Darren Medland / AOP

Tuore kansainvälinen tutkimus, joka on julkaistu Science Advances (siirryt toiseen palveluun) -lehdessä, löysi rikospaikalta syyllisen geokemiallisen sormenjäljen.

Jukatanin niemimaan rannikolla sijaitsevasta Chicxulubin kraatterista yli 800 metrin syvyydestä kairatussa kivimurskassa oli asteroidipölyä, joka ajoituksessa osui yksiin joukkosukupuuton kanssa.

Dinosaurusten hallitseman liitukauden ja sitä seuranneen paleogeenikauden välille aikarajaa piirtävä alkuaine on iridium. Erittäin tiheää ja korroosionkestävää metallia on Maan kuoressa häviävän vähän. Meteoriiteissa sitä on paljon enemmän.

Jo 1980-luvulla yhdysvaltalaisessa tutkimuksessa (siirryt toiseen palveluun) havaittiin, että liitu- ja paleogeenikautta erottaa ohut iridiumpitoinen kerros.

Nyt neljässä laboratoriossa saadut yhteneväiset geokemialliset todisteet ovat sellaiset, ettei asteroidin ja joukkotuhon yhteyttä voi enää kukaan väittää sattumaksi, sanoo yhdysvaltalaisen Texasin yliopiston (siirryt toiseen palveluun) geotutkija Sean Gulick.

– Ympyrä on vihdoinkin sulkeutunut, summaa tutkimuksen johtaja Steven Goderis, belgialaisen Brysselin vapaan yliopiston (siirryt toiseen palveluun)geotutkimuksen professori.

Hypoteesia tulivuorten lisävaikutuksesta mullistukseen ei ole täysin haudattu. Samaan aikaan Chicxulubin asteroidi-iskun kanssa, ja jo hieman aiemminkin, läntisessä Intiassa valuivat isot laavavirrat ja ilmaan pöllysi valtavia määriä kasvihuonekaasuja. Neljän purkauksen geologiset jäljet ovat tallella vulkaanisessa tuhkassa, mutta purkausten merkitys vaatii lisää tutkimuksia.

Dinosaurukset ja suurin osa muistakin tuhoon tuomituista eläin- ja kasvilajeista katosivat muutamassa vuosikymmenessä asteroidin putoamisen jälkeen, tutkijat arvioivat.

– Niin kauan siinä suurin piirtein menee, että kaikki kuolevat nälkään, Gulick sanoo.

Toinen tutkimus on kuitenkin osoittanut, että asteroidin putoamispaikalla elämä toipui odottamattoman nopeasti.

Pienet fossiilit kertoivat tutkijoille, että kraatterin täyttäneisiin vesiin ilmestyivät ensimmäiset eliöt jo muutamassa vuodessa. 30 000 vuoden päästä siellä kuhisi hyvin elinvoimainen ekosysteemi.

Muualla toipuminen kesti paljon pitempään, esimerkiksi Pohjois-Atlantilla 300 000 vuotta. Se on täysin vastoin aiempia hypoteeseja, joissa oli päätelty, että juuri kraatterin vesien täytyi olla pitkään räjähdyksen myrkyttämiä ja siksi elinkelvottomia.

Kolmisen vuotta sitten Nature (siirryt toiseen palveluun)-lehdessä ilmestyneen kansainvälisen tutkimuksen mukaan paikallisilla tekijöillä täytyi olla ratkaiseva vaikutus eritahtiseeen palautumiseen. Sellaisia lienevät olleet erot vedenkierrossa, organismien keskinäisessä vaikutuksessa ja ekolokeroiden määrässä.

Havainto on kiinnostava myös ilmastonmuutoksen koettelemalle nykymaailmalle, sanoi tutkimusta johtanut Texasin yliopiston (siirryt toiseen palveluun) tutkijatohtori Chris Lowery.

– Elämä palautui kraatteriin ällistyttävän nopeasti. Se osoittaa, että luonnon toipumisessa on paljon sellaista, mitä ei pysty ennustamaan, Lowery sanoi.

Kolmen tolpan varassa merenpinnan yllä oleva alus nostokurkineen.
Näytteet niin fossiili- kuin iridiumtutkimukseen kairattiin vuonna 2016. Työ tehtiin alukselta, joka seisoi merenpohjassa Jukatanin niemimaan edustalla. Chris Lowery / Texasin yliopisto

Mistä Chicxulubin asteroidi sitten päätyi mäiskähtämään päin maapalloa? Siitä esittää hypoteesin yhdysvaltalaisen Harvardin yliopiston (siirryt toiseen palveluun) tuore tutkimus, joka on julkaistu Scientific Reports (siirryt toiseen palveluun) -lehdessä.

Tilastoanalyyseihin ja painovoiman simulointiin perustuvassa tutkimuksessa esitellään Oortin pilvestä alkanut tapahtumien ketju, jonka päätepisteessä maapallo sattui olemaan.

Oortin komeettapilvi sijaitsee kaukana aurinkokunnan laidalla. Komeettoja ja niiden aihioita on siellä paljon. Vaikka ne pysyvät valtaosin omassa pilvessään, osan rata käyttää niitä myös sisempänä aurinkokunnassa.

Tutkijat päättelevät, että jättimurikka tuota aurinkokunnan rakennusjätettä suistui radaltaan Jupiter-planeetan painovoimakentän vaikutuksesta, päätyi Auringon lähelle ja hajosi sen gravitaation vuoksi.

– Jupiter on kuin flipperi, joka pompottelee kohdalle osuvia pitkäjaksoisia komeettoja hyvin lähelle Aurinkoa, kuvailee astrofyysikko Amir Siraj.

Auringon läheisyys vaikuttaa tällaisten "auringonviistäjien" eri puolilla eri voimakkuudella, mikä on omiaan hajottamaan komeetan. Kappaleilla puolestaan on paluumatkallaan tietty tilastollinen todennäköisyys osua Maahan, Siraj selittää.

Avaruuden pienkappaleista suurimpia ovat asteroidit ja komeetat. Asteroidi on kiveä, metallia ja hiiliyhdisteitä. Komeetassa on ytimen lisäksi paljon jäätä. Kun Aurinko höyrystää ja ionisoi sitä, komeetta saa pyrstön. Alle kilometrin kokoista asteroidia kutsutaan meteoroidiksi. Jos se palaa Maan ilmakehässä, se on meteori. Jos se selviää Maahan asti muuna kuin pölynä, siitä tulee meteoriitti. 

Komeettojen pitkäjaksoisuus tarkoittaa yli 200 vuoden mittaista kiertorataa. Joillakin komeetoilla radan on päätelty olevan tuhansien tai jopa miljoonien vuosien mittainen.

Tutkimuksessa lasketaan, että noin viidenneksestä Oortin pilven pitkäjaksoisista komeetoista tulee auringonviistäjiä. Yhdysvaltain avaruushallinnon Nasan WISE-avaruusteleskoopin havainnot (siirryt toiseen palveluun) puolestaan kertoivat viime vuosikymmenellä, että pitkäjaksoisia komeettoja on paljon enemmän kuin on luultu.

Professori Avi Loeb, Harvardin yliopiston tutkimuksen toinen tekijä, pitää Sirajin kanssa laatimiaan laskelmia hyvänä pohjana Chicxulubin asteroidin osuman ja tuhovoiman selittämiselle.

Hän muistuttaa myös, että Chicxulubin lisäksi myös muut Maan suurimmat kraatterit ovat paljon useammin hiilipitoisten kondriittimurikoiden aiheuttamia kuin voisi olettaa, jos aiheuttaja olisi asteroidivyöhykkeeltä Marsin ja Jupiterin ratojen välistä.

Asteroidivyöhykkeen taivaankappaleista vain kymmenesosa on hiilipitoista kondriittia. Pitkäjaksoisissa komeetoissa se arvellaan päärakennusaineeksi.

Sirajin ja Loebin hypoteesi voidaan panna jatkotestiin tutkimalla Kuun kraattereita sekä näytteitä, joita luotainten odotetaan tulevaisuudessa tuovan komeetoilta.

Nopeammin lisävaloa voi antaa Chilessä ensi vuonna käyttöön otettava Vera Rubin -observatorio. Sen on määrä kartoittaa tähtienvälisillä radoilla liikkuvien kappaleiden määrää laajalla katseella.

Piirroskuvassa pyrstöllinen komeetta, josta irtoilee pieniä kappaleita, kiitää avaruudessa. Taustalla näkyy maapallo.
Oortin pilvestä tullut komeetta Catalina ohitti Maan viisi vuotta sitten ennen kuin suuntasi takaisin kaukaisuuteen eikä luultavasti palaa enää koskaan. Nasan infrapunalaite SOFIA ehti havaita Catalinan pyrstössä hiiltä, kertoo Nasan ja Saksan avaruushallinnon tuore tutkimus. Sen mukaan Catalinan kaltaiset komeetat saattoivat olla ratkaisevia hiilen päätymisessä Maahan aurinkokunnan lapsuudessa. Ilman hiiltä ei ole elämää ainakaan sellaisena kuin me sen tunnemme. Lynette Cook / Nasa / SOFIA

Oortin pilvestä tulevien kappaleiden aiempaa tarkempi havaitseminen on ratkaisevan tärkeää Maan historian ymmärtämiselle mutta myös siltä varalta, että Chicxulubin kaltainen suurtuho uhkaisi maapalloa uudelleen, Avi Loeb sanoo.

– Se näyttäisi varmasti mielettömän hienolta, mutta emme me kyllä halua sitä nähdä!

Korjattu klo 12.05 Vrijen yliopisto Brysselin vapaaksi yliopistoksi.

Lue myös:

Aurinkokunnan biljardipöydällä on ahdasta: viime vuonna havaittiin ennätysmäärä lähiasteroideja

Kuuntele Yle Areenasta:

Tiedeykkönen 8.2.2019: Ohjelma on nauhoitettu Euroopan avaruusjärjestön Avaruussäätoimistossa, Saksan Darmstadtissa. Siellä istuu Juha-Pekka Luntama. Hänen vastuullaan on avaruussää, eli se, miten Eurooppa varautuu Auringosta tuleviin geomagneettisiin myrskyihin. Toimittajana Jari Mäkinen.
Lue seuraavaksi