À l'aube des années 1980, l'existence d'une fine strate noire d'argile de quelques millimètres d'épaisseur a été remarquée dans certaines couches géologiques, entre les strates du Crétacé et du Tertiaire : la limite Crétacé-Tertiaire, limite C/T ou limite K/T. Cette limite géologique, visible en divers points du globe, ce qui implique un phénomène important de niveau planétaire, présente un taux anormal d'iridium8. La présence de cet élément est extrêmement rare sur Terre, mais il est plus abondant dans certaines météorites. Si on trouve d'infimes quantités d'iridium dans les roches sédimentaires terrestres, c'est surtout dû à la fine pluie de micrométéorites qui arrivent régulièrement sur notre planète. Or des analyses de la teneur en iridium de la mince couche K/T montrent des résultats près de cent fois supérieurs ; il a alors été théorisé la chute d’une importante météorite à cette période.
À la même époque, la guerre froide incitait à réfléchir à la notion d’« hiver nucléaire » : un hiver mondial de plusieurs années que provoquerait l'explosion, dans un très bref laps de temps, de milliers d’armes nucléaires projetant des millions de tonnes de poussières dans l’atmosphère, et la refroidissant par absorption et réfraction du rayonnement solaire. Par extension, on a émis l’hypothèse d’un « hiver d'impact », aux effets similaires, provoqué par la chute d'une météorite.
Mais le cratère de cette hypothétique météorite restait à découvrir. En 1981, deux chercheurs, employés par la société pétrolière mexicaine Pemex, reçurent l'autorisation de leur direction de communiquer leurs résultats lors d'un symposium sur la recherche pétrolière tenu à Los Angeles, n'hésitant pas à suggérer que la présence de l'astroblème de Chicxulub (connu des prospecteurs de pétrole) pourrait être lié à la grande extinction de la fin du Crétacé.
Le physicien américain Luis Walter Alvarez, son fils géologue Walter Alvarez, le chimiste nucléaire Frank Asaro et la chimiste et archéologue Helen Vaughn Michel ont émis l'hypothèse selon laquelle la chute de cette météorite à la fin du Crétacé, il y a environ 66 millions d'années, fut la principale cause d'un bouleversement climatique à l'origine de l'extinction des dinosaures et d'un grand nombre d'espèces animales et végétales, tant terrestres que marines. La meilleure datation actuelle porte la chute de cette météorite à il y a 66 038 000 années