Het zijn twee kleine stukjes bescheiden grijze rots. Temidden van de schitterende reeks tentoonstellingen in de Hal of Geology, Gems and Minerals in het National Museum of Natural History (NMNH) zijn ze gemakkelijk over het hoofd te zien. Toch getuigen ze van een verpletterende gebeurtenis in het leven van onze planeet, en van een van de heetste wetenschappelijke debatten van deze eeuw - precies wat deed (of niet) deed in de dinosauriërs.
De rotsen zijn breccia's, hun naam is afgeleid van het woord dat Italiaanse steenhouwers gebruiken om stukjes gebroken steen te beschrijven die als steentjes in beton bij elkaar worden gehouden. Vandaag weten we dat ze ongeveer 65 miljoen jaar geleden zijn ontstaan toen een object min of meer zo groot als Washington, DC neerstortte op aarde nabij het huidige schiereiland Yucatán in Mexico.
De krater, nu bekend als Chicxulub (wang-glijmiddel), was niet het enige effect. Wereldwijd waren er branden, een tsunami van meer dan een halve mijl hoog en stormen van zure regen. In de resulterende verwoesting werd de lucht donker. De zon scheen misschien niet een jaar door vanwege een dodelijke wolkendek van stof. Maar liefst 70 procent van alle planten- en diersoorten op aarde lijkt te zijn weggevaagd - inclusief, het meest spectaculair, de dinosauriërs, wiens verdwijning moderne wetenschappers lang zou verbazen. De twee breccia's zijn stukjes bewijs van die aardverschuivende maar pas recentelijk begrepen gebeurtenis. En ze hebben gedacht in het grote wetenschappelijke detectiveverhaal dat resulteerde: de ontdekking van de krater zelf, zo'n 65 miljoen jaar nadat deze was gevormd.
Temperaturen kunnen 18.000 graden F hebben bereikt - ter vergelijking, het oppervlak van de zon is een koele 10.000 graden F. De rotsen die direct werden geraakt, werden onmiddellijk verdampt en de onderliggende rots werd snel gesmolten of verpulverd.
Op dat moment theoretiseerden slechts enkele wetenschappers dat de enorme biologische uitstervingen (voorgesteld door fossiele resten) aan het einde van het Krijt werden veroorzaakt door de impact van een buitenaards object. Het werd beschouwd als een radicale theorie. De meeste wetenschappers dachten dat de dinosauriërs waren getroffen door een verandering van klimaat of een verandering in zeeniveau. Anderen dachten dat het onwaarschijnlijk was dat in zo'n groot, leeg zonnestelsel een asteroïde of komeet daadwerkelijk de aarde had kunnen raken - veel minder heeft de wereldwijde vernietiging veroorzaakt bij de impact.
Vreemd genoeg waren de twee NMNH-breccia-monsters al van de aarde weggenomen en opgeslagen in Mexico, niet voor de wetenschap maar voor handelsdoeleinden. Ze kwamen uit monsterkernen die in de jaren vijftig en zestig waren geboord door de Mexicaanse nationale oliemaatschappij, PEMEX, niet ver van de noordelijke Yucatán-gehuchten Chicxulub Pueblo en Sacapuc.
Ze leken veel op breccias van vulkanische oorsprong: gesmolten gesteente dat hoekige stukken ongesmolten gesteente bij elkaar houdt. Hun aanwezigheid in de boorkernen voorspelde niet veel goeds voor de verkenning van het gebied door de oliemaatschappij, omdat vulkanisch gesteente meestal betekent dat olie, zelfs indien aanwezig, niet gemakkelijk te extraheren is. Het gebied waaruit de kernen werden genomen, vertoonde een vreemd kenmerk in tegenstelling tot dat van een vulkaan - het was blijkbaar onderdeel van een enorme, halfronde ring met een hoog zwaartekrachtsveld in het midden. Maar omdat zo weinig wetenschappers de kans op de impact van een grote asteroïde op aarde serieus namen, leek het bij uitstek verstandig om aan te nemen dat de breccia's het product waren van een vulkaan.
In 1978 vond een jonge geofysicus Glen Penfield, die met PEMEX werkte, de opdracht om over de Golf van Mexico te vliegen. Met behulp van een magnetometer moest hij het magnetische veld van rotsen op de Golfbodem meten - specifiek voor de kust bij Chicxulub Pueblo. Net als de bevindingen van eerdere PEMEX-geologen, waren Penfield's bedoeld om de rotscompositie onder het oppervlak in kaart te brengen en de waarschijnlijkheid van het vinden van olie te bepalen.
Maar wat Penfield's magnetometer hem liet zien, was heel vreemd. Meer dan een mijl onder het oppervlak van het schiereiland Yucatán, en gedurende 70 mijl in de Golf van Mexico, was een schotelvormige ondergrondse structuur met een magnetisch veld dat verschilt van dat van enig bekend vulkanisch terrein. Het had ook een meest niet-vulkaanachtige symmetrie. Samengevat, de oude landgegevens en de nieuwe onderwatergegevens wezen op het bestaan van een enorme ring, ongeveer 120 mijl in diameter, half op het land, half onder de Golf van Mexico. Het was tien keer zo groot als elke vulkaan, met een opwaartse uitstulping in het midden vergelijkbaar met die van bekende - hoewel veel kleinere - inslagkraters.
Penfield en PEMEX-geofysicus Antonio Camargo-Zanoguera concludeerden dat dit niet het gevolg kon zijn van een vulkaan; het was waarschijnlijk een inslagkrater. Maar bewijzen dat wetenschappelijk een groot probleem was. Ten eerste werden de gegevens waarop hun conclusie rustte vertrouwelijk gehouden door de oliemaatschappij. Erger nog, het magazijn in Mexico waar alle kernmonsters zouden zijn opgeslagen en gecatalogiseerd, was afgebrand en blijkbaar alles vernietigd.
De reden waarom die kernmonsters en de breccia's die ze bevatten zo belangrijk waren, was het resultaat van relatief recent onderzoek naar de effecten van bekende asteroïdeinslagen op verschillende gesteenten. Het was pas in de jaren 1960 dat wetenschappers ontdekten dat een van de belangrijkste van deze effecten de productie is van wat bekend staat als "geschokt" kwarts. Kwarts komt veel voor in de aardkorst en is aanwezig in de meeste inslagbreuken (inclusief die op NMNH). Normaal gesproken zijn kwartskristallen niet gemarkeerd. Maar wanneer een asteroïde de grond raakt, laten zijn krachtige schokgolven, met een snelheid van drie tot zes mijl per seconde door de kleine kwartskorrels, een uniek, onuitwisbaar merkteken achter: microscopische parallelle lijnen door het kwarts gescoord, zoals een driedimensionaal kruis -hatching. De aanwezigheid van deze functies biedt een bepaald bewijs van een asteroïde impact.
Pas in het voorjaar van 1990 kreeg Penfield een telefoontje van een afgestudeerde student, Alan Hildebrand, die een 65 miljoen jaar oude rotslaag in Haïti had onderzocht, slechts 300 mijl van de Yucatán, en besloot dat de hypothetische asteroïde impact van die tijd moet ergens in het Caribisch gebied hebben plaatsgevonden. Nu wilde Hildebrand zien of hij en Penfield de puzzel konden voltooien door rotsmonsters uit de Chicxulub-structuur van Penfield te vinden.
Vastberaden begonnen ze hun zoektocht naar monsters. Bij toeval ontdekten ze dat een paar breccia-monsters, een deel van de oorspronkelijke olieboorkernen, hier en daar in Mexico en de Verenigde Staten waren verspreid, waardoor ze ontsnapten aan de vernietiging in de Mexicaanse magazijnbrand. Penfield en Hildebrand hadden het geluk een paar hiervan te bemachtigen, waaronder een breccia uit de 14e kern van de PEMEX-boorlocatie genaamd Yucatán 6. En dat was het dan. Geschokte kwartsmonsters van de Yucatán 6 breccia bevestigden het feit dat de ondergrondse schotel van Penfield geen vulkaan was, maar eerder een asteroïde inslagkrater - het ongrijpbare rokende pistool.
Binnen een jaar bleek dat veel van de zogenaamd vernietigde kernen uit het Chicxulub-gebied beschikbaar waren. In het soort toeval dat je zou verwachten in een Indiana Jones-avontuur, had een wetenschapper bij PEMEX, geïntrigeerd door de afwijkende structuur waaruit de kernen waren genomen, de kernen opgeslagen in een kantoor in Mexico City voor eventuele studie. De breccias die op NMNH te zien zijn, komen uit die cache.
Tegenwoordig geven de meeste van die wetenschappers die nog steeds denken dat de achteruitgang van de dinosauriërs geleidelijk plaatsvond ook aan dat de grote asteroïde het einde van hun bestaan versnelde - en de plotselinge geboorte van een heel andere wereld.
Om te begrijpen waarom, hoef je je alleen maar het effect voor te stellen van een vergelijkbare asteroïde impact op de moderne wereld. Afgezien van de ongelooflijke fysieke vernietiging - en het menselijke geweld dat daaruit voortvloeit - stel je de aarde met de zon voor een jaar geblokkeerd voor: er zouden geen oogsten zijn en beroofd van de warmte van de zon, de aarde zou dramatisch kouder worden, misschien wel 30 graden.
De extremen van temperatuur en druk die deze breccia's creëerden, veranderden letterlijk de aarde. Miljoenen jaren later herinneren de breccia's aan het nieuwe soort leven dat resulteerde, een leven waarin grote zoogdieren zoals wij konden evolueren omdat dinosaurussen uitgestorven waren. Net als deze rotsen zijn we hier vandaag misschien niet als de asteroïde niet de Chicxulub-krater had gevormd.
