約6600万年前、チクシュルーブ小惑星が地球に衝突し、津波を引き起こし、高温の破片を撒き散らして、鳥類以外の恐竜や多くの種を絶滅させた。しかし、その後に残されたものすべてが破壊的だったわけではない。この宇宙の岩は現在のユカタン半島の一部水没した地域に衝突し、海底ではその衝撃が十分な熱を生み出し、800万年間持続した熱水システムを作り出した。そこは生命の温床だった可能性がある。

2016年に研究者たちが衝突帯でサンプルを掘削した際、小惑星衝突の結果として形成された岩石の種類を調べた。これにより、この破滅的な出来事の直後と長期的な影響について、より深い洞察が得られた。

衝突は地表のはるか下にまで変形を引き起こすほど激しかった。地下への影響は深さ35km（約22マイル）に達し、大量の岩石の融解を含んでいた。海水に触れるとその岩石は多孔質になった。熱水が細孔に染み込むにつれて、熱水システムが形成された。凍てつく深海の孤立した領域に噴出する熱水は、微生物や、他の状況では生き残るのに苦労していた可能性のある他の生命形態を引き寄せたかもしれない。

最近では、グラスゴー大学SUERC同位体科学センターの地質学者で惑星科学者のアンネマリー・ピッカースギル率いる別の研究チームが、岩石サンプルを研究し、その形成と寿命に関するさらなる証拠を探した。彼らが発見したのは、この熱水システムの規模と持続期間の両方がこれまで過小評価されていたということだった。これまではわずか200万年間しか存在しなかったと考えられていたが、新しい分析では、ユカタン半島下の深部で少なくともその4倍の期間、存在していた証拠が見つかった。

「熱水活動の期間が長ければ長いほど、前生物化学反応が起こり、生命が発達し、微生物が繁栄してその起源点を超えて広がる機会の窓が拡大します」とピッカースギルは『Communications Earth & Environment』に発表された研究で述べた。

他の衝突によって作られた熱水システムは地球上の至る所にある。これらのシステムは熱と栄養素のために居住可能と考えられているが、生命の痕跡を見つけるのは難しく、衝突のタイミングを生命の繁栄に寄与したプロセスに結びつけるのはさらに難しい。熱水活動を伴う70の海底衝突クレーターのうち、微生物が定着したことが見つかっているのは8つだけである。

ピッカースギルと彼女のチームが知りたかったのは、チクシュルーブ衝突が居住可能な条件を作り出したかどうかだった。そこで彼女は岩石サンプルを分析し、居住可能性が最も高かった時期を突き止めようとした。この研究は、そのクレーター内の熱水システムに実際に生命が住んでいたかどうかには答えていない。

研究者たちは、衝突クレーターが生命を引き寄せ、保持するのに理想的な温度と追加条件をどのくらいの期間もたらしたかを掘り下げた。長期間持続する居住可能な条件は、熱水噴出孔の周りにコロニーを形成する生物を引き寄せるためのより多くの時間を可能にする。

チクシュルーブ熱水システムの期間を決定するために、ピッカースギルは現場でサンプルを回収し、1km掘削した。次に彼女は現場から回収された長石サンプルの放射性同位体測定を行った。長石にはカリウムが含まれており、そのカリウムがアルゴンに崩壊することで岩石の年代を知る手がかりが得られる。月の岩石や火山形成物はこの方法で年代測定されてきた。

岩石内に見つかるアルゴンの痕跡はカリウム崩壊を示す。このガスは溶融岩石からも逃げるため、岩石が固化した時期の指標となる。その岩石が溶けてからどれだけの時間が経過したかは、カリウム-アルゴン年代測定によって決定できる。これは、存在するカリウム40同位体とそれが崩壊して生成されるアルゴン40の相対量を測定することを含む。アルゴンのレベルは、熱水システムが6600万年前、小惑星が最初に衝突した時から加熱され続けていたことを意味していた。