Harvard Gazette

den var tiotals mil bred och förändrade för alltid historien när den kraschade i jorden för cirka 66 miljoner år sedan.

Chicxulub impactor, som det är känt, var en plummeting asteroid eller komet som lämnade en krater utanför Mexikos kust som sträcker sig 93 miles och går 12 miles djupt. Dess förödande inverkan förde dinosauriernas regeringstid till ett abrupt och katastrofalt slut, säger forskare, genom att utlösa sin plötsliga massutrotning, tillsammans med slutet på nästan tre fjärdedelar av växt-och djurarterna som sedan bodde på jorden.

det bestående pusslet har alltid varit där asteroiden eller kometen har sitt ursprung och hur det kom att slå jorden. Och nu tror ett par Harvard-forskare att de har svaret.

i en studie publicerad i Scientific Reports, AVI Loeb, Frank B. Baird Jr. Professor i vetenskap vid Harvard och Amir Siraj ’21, en astrofysikkoncentrator, lade fram en ny teori som kunde förklara ursprunget och resan för detta katastrofala objekt och andra som det.

med hjälp av statistisk analys och gravitationssimuleringar säger Loeb och Siraj att en betydande bråkdel av en typ av komet som härrör från Oort-molnet, en sfär av skräp vid kanten av solsystemet, stötte ur kurs av Jupiters gravitationsfält under sin omlopp och skickades nära solen, vars tidvattenkraft bröt sönder bitar av berget. Det ökar hastigheten på kometer som Chicxulub (uttalade kycklingar-uh-lub) eftersom dessa fragment korsar jordens bana och träffar planeten en gång var 250 till 730 miljoner år eller så.

” i grund och botten fungerar Jupiter som en slags flipperspel”, säger Siraj, som också är medordförande för Harvard-studenter för utforskning och utveckling av rymden och bedriver en magisterexamen vid New England Conservatory of Music. “Jupiter sparkar dessa inkommande långperiodiska kometer i banor som tar dem väldigt nära solen.”

det är på grund av detta att långperiodiska kometer, som tar mer än 200 år att kretsa runt solen, kallas solgrävare, sa han.

“när du har dessa solgrävare är det inte så mycket smältningen som pågår, vilket är en ganska liten fraktion i förhållande till den totala massan, men kometen är så nära solen att den del som är närmare solen känner en starkare gravitationskraft än den del som är längre från solen och orsakar en tidvattenkraft”, sa han. “Du får vad som kallas en tidvattenstörningshändelse och så bryter dessa stora kometer som kommer riktigt nära solen upp i mindre kometer. Och i grund och botten, på väg ut, finns det en statistisk chans att dessa mindre kometer träffar jorden.”

beräkningarna från Loeb och Sirajs teori ökar chanserna för långperiodiska kometer som påverkar jorden med en faktor på cirka 10 och visar att cirka 20 procent av långperiodens kometer blir solgrävare. Denna upptäckt ligger i linje med forskning från andra astronomer.

paret hävdar att deras nya slaghastighet överensstämmer med Chicxulubs ålder, vilket ger en tillfredsställande förklaring till dess ursprung och andra slagverk som det.

“vårt papper ger en grund för att förklara förekomsten av denna händelse,” sa Loeb. “Vi föreslår att om du bryter upp ett objekt när det kommer nära solen, kan det ge upphov till lämplig händelsehastighet och även den typ av påverkan som dödade dinosaurierna.”

Loeb och Sirajs hypotes kan också förklara sminken hos många av dessa slagverk.

“vår hypotes förutspår att andra Chicxulub-storlekskratrar på jorden är mer benägna att motsvara en slagverk med en primitiv (kolhaltig kondrit) komposition än förväntat från de konventionella huvudbälte asteroiderna”, skrev forskarna i tidningen.

detta är viktigt eftersom en populär teori om Chicxulubs ursprung hävdar att slagkroppen är ett fragment av en mycket större asteroid som kom från huvudbältet, vilket är en asteroidpopulation mellan Jupiter och Mars bana. Endast ungefär en tiondel av alla huvudbälte asteroider har en sammansättning av kolhaltig kondrit, medan det antas att de flesta långperiodiska kometer har det. Bevis som hittades vid Chicxulub-kratern och andra liknande kratrar som antyder att de hade kolhaltig kondrit.

detta inkluderar ett objekt som träffade för cirka 2 miljarder år sedan och lämnade Vredefort-kratern i Sydafrika, som är den största bekräftade kratern i jordens historia, och den slagverk som lämnade Zhamanshin-kratern i Kazakstan, som är den största bekräftade kratern under de senaste miljoner åren.

forskarna säger att kompositionsbevis stöder deras modell och att de år som föremålen träffade stöder både deras beräkningar om påverkan av Chicxulub-stora tidstörda kometer och för mindre som slagkroppen som gjorde Zhamanshin-kratern. Om de produceras på samma sätt säger de att de skulle slå jorden en gång var 250 000 till 730 000 år.

relaterade

spridning av frön av livet

studie föreslår asteroider och andra föremål kan spela nyckelroll

Water beast

nytt papper hävdar att Spinosaurus var vattenlevande och drivs av rovsvans

bortsett från komets sammansättning kan det nya Vera Rubin-Observatoriet i Chile kanske se tidvattenstörningen av långperiodiska kometer efter att den har tagits i drift nästa år.

“vi borde se mindre fragment som kommer till jorden oftare från Oort-molnet,” sa Loeb. “Jag hoppas att vi kan testa teorin genom att ha mer data om långperiodiska kometer, få bättre statistik och kanske se bevis för några fragment.”

Loeb sa att förståelsen av detta inte bara är avgörande för att lösa ett mysterium om jordens historia utan kan visa sig vara avgörande om en sådan händelse skulle hota planeten igen.

“det måste ha varit en fantastisk syn, men vi vill inte se den sidan”, sa han.

detta arbete stöddes delvis av Harvard Origins of Life Initiative och Breakthrough Prize Foundation.