Vor etwa 66 Millionen Jahren schlug der Chicxulub-Asteroid auf der Erde ein, löste Tsunamis aus und ließ heiße Trümmer niedergehen, die die nicht-vogelartigen Dinosaurier und viele andere Arten auslöschten. Doch nicht alles, was er hinterließ, war zerstörerisch. Dieser Gesteinsbrocken aus dem All traf die heutige, teilweise untergetauchte Yucatán-Halbinsel, und am Meeresboden erzeugte der Einschlag genug Hitze, um ein Hydrothermalsystem zu schaffen, das 8 Millionen Jahre lang bestand und möglicherweise ein Brutkasten des Lebens war.
Als Forscher 2016 in der Einschlagszone Bohrkerne entnahmen, untersuchten sie die Gesteinsarten, die durch den Asteroideneinschlag entstanden waren. Dies gab weitere Einblicke in das, was unmittelbar und langfristig nach diesem kataklysmischen Ereignis geschah.
Die Kollision war intensiv genug, um Verformungen weit unter der Oberfläche zu verursachen. Die unterirdischen Auswirkungen reichten bis zu 35 km (fast 22 Meilen) tief und umfassten das Schmelzen einer immensen Gesteinsmenge. Der Kontakt mit Meerwasser machte dieses Gestein porös. Als heißes Wasser in die Poren sickerte, bildete sich ein Hydrothermalsystem. Das heiße Wasser, das in eine isolierte Region der eisigen Tiefe strömte, könnte Mikroorganismen und möglicherweise andere Lebensformen angezogen haben, die sonst ums Überleben kämpften.
Kürzlich untersuchte ein weiteres Forscherteam unter der Leitung der Geologin und Planetenwissenschaftlerin Annemarie Pickersgill vom SUERC Center for Isotope Sciences an der University of Glasgow die Gesteinsproben auf weitere Beweise für ihre Entstehung und Langlebigkeit. Sie fanden heraus, dass sowohl das Ausmaß dieses Hydrothermalsystems als auch seine Dauer zuvor unterschätzt worden waren. Man hatte angenommen, es habe nur etwa 2 Millionen Jahre lang existiert, doch die neue Analyse fand Hinweise darauf, dass es mindestens viermal länger in der Tiefe unter der Yucatán-Halbinsel bestand.
„Längere Perioden hydrothermaler Aktivität erzeugen erweiterte Zeitfenster für präbiotische chemische Reaktionen, die Entwicklung von Leben und dafür, dass Mikroorganismen gedeihen und sich über ihren Ursprungsort hinaus ausbreiten können“, sagte Pickersgill in einer in Communications Earth & Environment veröffentlichten Studie.
Hydrothermalsysteme, die durch andere Einschläge entstanden sind, gibt es überall auf dem Planeten. Obwohl diese Systeme aufgrund von Wärme und Nährstoffen als bewohnbar gelten, waren Lebenszeichen schwer zu finden, und es ist noch schwieriger, den Zeitpunkt eines Einschlags mit Prozessen zu verknüpfen, die zum Aufblühen des Lebens beigetragen haben. Mikroben wurden nur in acht der 70 Unterwasser-Einschlagkrater mit hydrothermaler Aktivität nachgewiesen.
Was Pickersgill und ihr Team herausfinden wollten, war, ob der Chicxulub-Einschlag bewohnbare Bedingungen geschaffen haben könnte. Sie analysierte Gesteinsproben, um herauszufinden, wann die Wahrscheinlichkeit der Bewohnbarkeit am höchsten war. Die Arbeit beantwortet jedoch nicht, ob das Hydrothermalsystem in diesem Krater tatsächlich bewohnt war.
Die Forscher untersuchten, wie lange der Einschlagkrater Temperaturen und zusätzliche Bedingungen hervorbrachte, die ideal gewesen wären, um Leben anzuziehen und zu halten. Bewohnbare Bedingungen, die über lange Zeiträume bestehen, bieten mehr Zeit, Organismen anzuziehen, die Kolonien um einen hydrothermalen Schlot bilden.
Um die Dauer des Chicxulub-Hydrothermalsystems zu bestimmen, entnahm Pickersgill Proben an der Fundstelle und bohrte 1 km tief. Anschließend führte sie radioisotopische Messungen an Feldspatproben durch, die von der Fundstelle geborgen wurden. Feldspat enthält Kalium, und der Zerfall dieses Kaliums in Argon kann Aufschluss über das Alter des Gesteins geben. Mondgestein und vulkanische Formationen wurden auf diese Weise datiert.
Spuren von Argon in einem Gestein sind ein Hinweis auf Kaliumzerfall. Da das Gas auch aus geschmolzenem Gestein entweicht, liefert dies ein Maß dafür, wann das Gestein erstarrte. Wie viel Zeit seit dem Schmelzen dieses Gesteins vergangen ist, lässt sich durch Kalium-Argon-Datierung bestimmen, bei der das Verhältnis des vorhandenen Kalium-40-Isotops zum daraus entstehenden Argon-40 gemessen wird. Die Argonwerte bedeuteten, dass das Hydrothermalsystem von vor 66 Millionen Jahren, als der Asteroid zuerst