Impressão artística de um grande asteroide atingindo a Terra.

O impacto do asteroide Chicxulub (ilustração) causou uma extinção em massa há 66 milhões de anos. Crédito: Ilustração de Mark Garlick

O objeto que colidiu com a Terra e deu início à extinção que exterminou quase todos os dinossauros há 66 milhões de anos foi um asteroide que se formou originalmente além da órbita de Júpiter, de acordo com evidências geoquímicas do local do impacto em Chicxulub, México.

As descobertas, publicadas em 15 de agosto na Science 1 , sugerem que a extinção em massa foi o resultado de uma série de eventos que começaram durante o nascimento do Sistema Solar. Os cientistas há muito suspeitavam que o impactador de Chicxulub, como é conhecido, era um asteroide do Sistema Solar externo, e essas observações reforçam o caso.

A extinção do Cretáceo/Paleogeno (K/Pg) foi a quinta de uma série de extinções em massa que ocorreram durante os últimos 540 milhões de anos ou mais: o período em que os animais se espalharam pela Terra. O evento exterminou mais de 60% das espécies, incluindo todos os dinossauros não aviários.

Desde 1980, evidências acumularam-se de que a extinção foi causada por um objeto do tamanho de uma cidade atingindo a Terra. Tal impacto teria jogado enormes volumes de enxofre, poeira e fuligem no ar , bloqueando parcialmente o Sol e fazendo com que as temperaturas despencassem. Uma camada de metal irídio, que é raro na Terra, mas mais comum em asteroides, foi depositada por todo o planeta na época em que a extinção começou. E na década de 1990, cientistas descreveram 2 o local do impacto, uma enorme cratera enterrada perto de Chicxulub na Península de Yucatán, no México.

“Queríamos identificar a origem desse impactador”, diz Mario Fischer-Gödde, geoquímico de isótopos da Universidade de Colônia, na Alemanha. Para descobrir o que era o objeto e de onde ele veio, ele e seus colegas obtiveram amostras de rochas K/Pg de três locais e as compararam com rochas de outros oito locais de impacto dos últimos 3,5 bilhões de anos.

Assinatura de rutênio

A equipe se concentrou em isótopos de metal rutênio. Rutênio é extremamente raro em rochas da Terra, diz Fischer-Gödde, então amostras dele de um local de impacto oferecem “a assinatura pura” do impactador. Existem sete isótopos estáveis ​​de rutênio, e corpos celestes têm misturas características deles.

Em particular, observar os isótopos de rutênio pode ajudar os pesquisadores a distinguir entre asteroides que se formaram no Sistema Solar externo — além da órbita de Júpiter — e aqueles com origem no Sistema Solar interno. Quando o Sistema Solar estava se formando a partir de uma nuvem molecular, há cerca de 4,5 bilhões de anos, as temperaturas na região interna eram altas demais para que produtos químicos voláteis, como água, se condensassem. Como resultado, os asteroides produzidos ali tinham baixos níveis de voláteis e se tornaram ricos em minerais de silicato. Os asteroides que se formaram mais longe se tornaram "carbonáceos", contendo muito carbono e produtos químicos voláteis. Os isótopos de rutênio foram distribuídos de forma desigual na nuvem, e essa heterogeneidade é preservada nos asteroides.

A equipe de Fischer-Gödde descobriu que os isótopos de rutênio no objeto impactante Chicxulub eram uma boa combinação para um asteroide carbonáceo do Sistema Solar externo, e não combinavam com asteroides silicosos do Sistema Solar interno.

Estudos anteriores também sugeriram que o impactador era um asteroide carbonáceo, diz Sean Gulick, geofísico da Universidade do Texas em Austin. Mas o trabalho mais recente “é uma maneira realmente elegante de chegar a algumas dessas mesmas respostas e obter várias das mesmas respostas usando uma metodologia”, ele acrescenta.

Não é um cometa

Os isótopos de rutênio também fornecem evidências contra outra hipótese: que o impactador de Chicxulub era um cometa em vez de um asteroide. “A ideia de que era um cometa remonta a muito tempo na literatura”, diz William Bottke, um cientista planetário do Southwest Research Institute em Boulder, Colorado. A hipótese foi revivida em um controverso estudo de 2021 3 , que argumentou que o impactador era parte de um cometa de longo período que se quebrou sob a atração gravitacional do Sol.

Mas Fischer-Gödde diz que os dados do isótopo de rutênio não correspondem a um cometa. Gulick concorda. Ele acrescenta que as evidências geoquímicas do local de impacto de Chicxulub nunca foram consistentes com um cometa, e o estudo mais recente "faz um ótimo trabalho em meio que acertar isso".

Bottke acrescenta que a hipótese do cometa também “enfrenta dificuldades” quando você considera a dinâmica do Sistema Solar. “Asteroides carbonáceos consideráveis ​​têm muito mais probabilidade de atingir a Terra do que cometas”, ele diz. Em um estudo de 2021, ele e seus colegas argumentaram que o impactador provavelmente veio do cinturão principal de asteroides, entre Marte e Júpiter.

A maioria dos outros impactadores que a equipe de Fischer-Gödde estudou parecem ter se formado no Sistema Solar interno, de acordo com seus isótopos de rutênio. As únicas exceções foram os mais antigos, de entre 3,2 bilhões e 3,5 bilhões de anos atrás, que se parecem mais com o impactador de Chicxulub. Pode ser que “algo interessante estivesse acontecendo no cinturão de asteroides naquela época, como uma grande quebra de asteroide em um bom lugar para entregar objetos à Terra”, diz Bottke.