Một tiểu hành tinh có bán kính khoảng 10-15 km đã đâm vào Bán đảo Yucatan của Mexico cách đây 66 triệu năm, gây ra một thảm họa toàn cầu xóa sổ khoảng 3/4 các loài trên thế giới và chấm dứt thời đại của loài khủng long .
Vụ va chạm đã khiến tiểu hành tinh vớ tan thành từng mảnh nhỏ và rải rác các mảnh vỡ của nó trên toàn thế giới, ngày nay vẫn có thể tìm thấy trong các lớp đất sét trên bề mặt Trái Đất. Một phân tích mới về các mảnh vỡ này đã giải quyết được một cuộc tranh luận kéo dài về bản chất của tiểu hành tinh, cho thấy rằng nó có nguồn gốc từ ngoài Sao Mộc, gần rìa Hệ Mặt Trời.
Dựa trên phân tích các thành phần mảnh vỡ thiên thạch, vật va chạm là một tiểu hành tinh giàu cacbon, được gọi là dạng C, vì có nồng độ cacbon cao. Nghiên cứu đã loại trừ khả năng vật va chạm là sao chổi hoặc lớp mảnh vỡ được hình thành do núi lửa, như một số giả thuyết được đưa ra trước đó.
"Một vật thể phóng ra từ vùng rìa của Hệ Mặt Trời đã gây ra sự tuyệt chủng của loài khủng long", nhà địa hóa học Mario Fischer-Gödde thuộc Đại học Cologne ở Đức, tác giả chính của nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science, cho biết.
Vụ va chạm vào cuối Kỷ Phấn trắng đã đào lên một hố khổng lồ, gọi là Chicxulub, rộng 180 km và sâu 20 km. Lớp đất sét giàu kim loại bao gồm iridi, rutheni, osmi, rhodi, bạch kim và paladi, những kim loại hiếm trên Trái Đất nhưng rất phổ biến trên các tiểu hành tinh.
Các nhà nghiên cứu tập trung vào ruthenium - cụ thể là tỷ lệ các đồng vị của nó có trong lớp đất sét. Đồng vị là các nguyên tử của cùng một nguyên tố có khối lượng hơi khác nhau do số lượng các hạt hạ nguyên tử gọi là neutron khác nhau. Ruthenium có bảy đồng vị, trong đó có ba đồng vị đặc biệt quan trọng trong các phát hiện. Tỷ lệ đồng vị ruthenium khớp với các tiểu hành tinh cacbon khác đã biết.
"Ruthenium đặc biệt hữu ích trong bối cảnh này vì dấu hiệu đồng vị trong lớp đất sét hầu như hoàn toàn được tạo thành từ ruthenium từ vật va chạm chứ không phải từ trầm tích nền, và ruthenium cho thấy thành phần đồng vị riêng biệt giữa các vật liệu bên trong và bên ngoài hệ mặt trời", nhà khoa học về địa chất và đồng tác giả nghiên cứu Steven Goderis thuộc Đại học Brussel ở Bỉ cho biết.
Tiểu hành tinh loại C, trong số các vật thể cổ xưa nhất của hệ mặt trời, là loại tiểu hành tinh phổ biến nhất, tiếp theo là tiểu hành tinh giàu silic - dạng đá, hay loại S và tiểu hành tinh giàu kim loại (metal) dạng M hiếm hơn. Sự khác biệt về thành phần giữa các tiểu hành tinh phát sinh từ khoảng cách chúng hình thành so với Mặt Trời.
Fischer-Gödde cho biết: "Các tiểu hành tinh loại C đại diện cho các vật chất còn sót lại của các hành tinh khí và băng ở bên ngoài hệ mặt trời, trong khi các tiểu hành tinh loại S là các vật chất chính của các hành tinh cấu thành từ đất đá như Trái Đất" ở bên trong hệ mặt trời.
Gödde nói thêm, sau khi hình thành ở bên ngoài hệ mặt trời, tiểu hành tinh này có thể đã di chuyển vào bên trong để trở thành một phần của vành đai tiểu hành tinh chính giữa Sao Hỏa và Sao Mộc, trước khi bằng cách nào đó bị đẩy mạnh về phía Trái Đất, có thể là do va chạm.
"Tất cả các thiên thạch rơi xuống Trái Đất, là các mảnh vỡ từ cả tiểu hành tinh loại C và loại S, đều có nguồn gốc từ vành đai tiểu hành tinh. Vì vậy, có vẻ như khả năng cao nhất là vật va chạm (cuối kỷ Phấn trắng) cũng có nguồn gốc từ vành đai tiểu hành tinh", Fischer-Gödde cho biết. "Nhưng cũng có nhiều vật thể được lưu trữ trong vành đai Kuiper và trong Đám mây Oort (là các vùng xa hơn nhiều so với hành tinh ngoài cùng của Sao Hải Vương), và về cơ bản, người ta không biết nhiều về thành phần của những vật thể này".
Các nhà nghiên cứu đã phân tích các mẫu từ năm vụ va chạm tiểu hành tinh khác có niên đại từ 37 triệu đến 470 triệu năm trước và phát hiện ra rằng tất cả đều là loại S, cho thấy sự hiếm gặp của vụ va chạm tiểu hành tinh cacbon.
Khủng long từ lâu đã thống trị mặt đất nhưng ngoài các loài chim, chúng đã bị xóa sổ sau vụ va chạm, cùng các loài bò sát biết bay gọi là pterosaur, các loài bò sát biển lớn và các sinh vật biển khác bao gồm nhiều loài sinh vật phù du biển.
Các loài động vật có vú đã vượt qua được thảm họa này, cho phép chúng thống trị đất liền và tạo tiền đề cho loài người xuất hiện cách đây khoảng 300.000 năm.
Fischer-Gödde cho biết: "Tôi nghĩ nếu không có sự trùng hợp ngẫu nhiên này của vụ va chạm tiểu hành tinh, thì sự sống trên hành tinh của chúng ta có lẽ đã phát triển rất khác".
CÙNG CHUYÊN MỤC
