路易斯·W·阿尔瓦雷茨因为发明了液氢气泡室而获得了1968年的诺贝尔物理学奖，液氢气泡室用于识别许多短命的称为“共振子”的粒子。阿尔瓦雷茨是一个有多方面兴趣和成就的人，他参加了研制原子弹的曼哈顿工程，发明了引导飞机着陆的雷达导航系统。古比欧的地层样品激起了他的极大兴趣，他开始测量它们的地球化学组成成分，在1978年又得到了一些额外的样品并发现在地层中铱元素的含量是其上下层的石灰层的含量的30倍，铱是地球上的稀有元素——但在陨星上很普遍，自垩纪末期的地层中铱含量之高令人惊奇。
阿尔瓦雷茨认为有几种可能的解释。也许，可能在那段时间银河系正好有一颗超新星发生爆炸，爆炸后产生的富含铱元素的碎片落到地球上，但是这种假说没有获得有力的证据的支持。路易斯和沃尔特·阿尔瓦雷茨转向了另一个假说：一颗大的陨星坠落地球。它的直径至少有6英里（10公里），撞击后扬起的尘埃遮天蔽日达数年之久，海洋和陆地的植物得不到充足的阳光而深受影响，食物链的崩溃导致了包括恐龙在内的大量物种同时灭绝。
阿尔瓦雷茨父子的假说于1980年6月发表在《自然》杂志上，在有些人看来，这只是大众传媒编造的一个极具戏剧性的科学故事（“陨石杀死了恐龙”），只能增加各个科学领域的怀疑者的厌烦。沃尔特·阿尔瓦雷茨的许多地质学家同行拒绝接受这一假说，因为他们已经提出了自己的假说，其中包括火山喷发假说——猛烈的火山喷发也可能造成遮天蔽日的尘云。别的科学家认为陨石撞击假说可能是真实的，但也是有待验证的。富含铱元素的类似沉积物（它可以支持从古比欧所获得的发现）在全球的其他不同地方还能找到吗？是否存在一个正好产生于白垩纪末期，并且足够大的陨石坑来证明这样一颗陨星确实撞击过地球呢？
两年内，地质学家在世界各地都找到了包含确切年代的富含铱元素的地层。但是有些科学家开始提出一个新的问题：铱元素能在大气中长期停留，以便能从撞击点传送到全球吗？但是，计算机模型显示“冲击扩散”（ballisiti cdispersal）是可行的。随着争论的继续，这一假说还存在一个大问题：到哪里去找那个陨石坑呢？当时所发现的大陨石坑没有一个在大小、年龄等方面正好符合要求。1989年，海洋学家在绘制尤卡坦半岛的北部海滨的地形图时，发现了一个海底陨石坑，随后科学家对这个名为奇休鲁布的陨石坑展开了测量。1993年，科学家宣布这个陨石坑直径为112英里（180公里），比西弗吉尼亚州还大，实际上是现在已知的太阳系最大的陨石坑。更令人惊奇的是，测量显示这个陨石坑正好形成于6500万年前，与预测的恐龙灭绝的年代相符。接下来的4年，对从陨石坑中取得的样品进行了测试。1977年，一些研究者得出结论：陨石坑中铱元素含量与古比欧、丹麦、新西兰所发现的地层的铱元素含量相同，这些地方的铱元素含量数据是路易斯和沃尔特和他们的同事、化学家弗兰克·阿萨罗和海伦·米歇尔于1980年所宣布的。到此为止，大多数科学家都同意陨石撞击在恐龙灭绝中扮演了一个重要角色。这个结论得到了1996年11月宣布的一项研究成果的支持，该研究指出，尤卡坦半岛陨石以一个锐角撞击地球，这将在北美洲产生巨大的风暴性大火。
但是，这个结论并不意味着关于大灭绝的争论已经结束了。一些科学家包括大卫·劳普得出结论，认为解释所有大灭绝的物理机制已经清楚了，科学家将不指望再能找到与更早期大灭绝相符的陨石坑了，因为地球表面经历了数百万年的变迁，发生在更早期灭绝时留下来的陨石坑的痕迹不可避免地被消除了。在20世纪期间，大陆漂移的发现表明，2亿年前地球上存在一个叫联合古陆的超大陆，而且这个超大陆也是由一个更早期的叫Rodinia的超大陆的几块形成的，这种地球表面的沧海桑田般的变迁当然能提供充分的理由证明，其他陨石坑不可能像奇休鲁布陨石坑一样保存完好。
尽管这些试图证明过去5亿年间经历的5次大灭绝都是因为陨石撞击所引起的发现和推论极具煽动性，但是仍有一些科学家对这个假说持怀疑态度，甚至怀疑恐龙灭绝真的完全是因为陨石撞击所引起，这些科学家只愿意承认陨石撞击只是恐龙灭绝的部分原因，而不是全部。印度西部的高原地区分布着广阔的火山岩堆积物，被称为德干高原火成岩，一些科学家认为这种不断出现的火山活动也可起到与陨石撞击相似的效果。在对德干高原火成岩进行年代测定时稍微有些问题，一些人认为火山爆发和陨石撞击都存在，同样起决定性作用。而其他专家坚持恐龙在北美洲比在其他地方灭绝得快，尤卡坦的陨石撞击应该是主要的原因。还有另外的观点认为恐龙在撞击前就开始消失了，即使没有这一次撞击加速它们的灭亡，它们也会灭绝的。这最后一个假说涉及到另外一个假说，即许多恐龙因为体积太大，一旦环境稍有变化，就会引起它们的食物匮乏，而体积小的恐龙，可能进化成了像现代的爬行类一样的动物了，有的也可能进化成原始的真正的鸟类了。
一些恐龙成长为庞然大物，而另外一些则进化成了新的物种的假说支持了大灭绝的坏基因假说。也就是说巨大的身躯可能是一个坏的遗传特征，因为它增加了对环境变化适应的脆弱性，而小的物种随着时间的流逝更具有适应性。大卫·劳普甚至指出，有些物种灭绝是因为遗传问题，这类问题出现的范围，可能从疾病影响了一个物种或一些物种，到栖息环境的改变可能对一些栖息在一个狭窄的生活空间的物种来说是致命的。这些问题是显然存在的，有一些濒临灭绝的现代物种，例如snail-darter（因环境破坏而灭绝），或者佛罗里达的黑豹（因性器官遗传缺陷而灭绝）也是因为这些问题。劳普本人相信三叶虫也是受坏基因的影响。在寒武纪地层的化石中发现了6000种三叶虫物种，在接下来的两次大灭绝中，它们的数目急剧减少，到了3·25亿年以后的古生代末期，它们统统消失了。
然而，劳普雄辩地说明，坏基因并不能解释这么多物种在大灭绝中为何会全部消失。应该发生过一些重大的事件，不仅杀死了具有好基因的物种，同时也杀死了具有坏基因的物种。劳普本人对一个被大量引用的数字承担责任，即在二叠纪末期，96％的物种已经灭绝了。这个数字出自他于1979年发表的一篇文章，在那篇文章里他把这个数字作为一个上限提出来，而且还附了许多防止误解的说明。即使有70％的灭绝率对于灾变性事件来说也还是太大。
尽管如此，劳普认为陨石撞击是5次大灭绝的主要原因的假说依然得不到许多科学家的承认。尽管他有他的支持者，但仍有人对他的理论提出异议。对那些坚持认为不断发生的火山活动扮演了主要角色的人（他们确实有一些地质学证据支持他们的观点）来说，这可能意味着，火山活动本身也是陨石撞击的结果，巨大的陨石撞击引发了火山活动。虽然如此，一些专家还是乐意接受这样的假说，即任何一次大灭绝都不是由单一的原因引起的，而是几个原因共同作用的结果。还有人认为5次大灭绝都有一个最主要的原因，但是可能每次大灭绝的主要原因都不一样。有一次可能是因为火山活动，还有一次可能是因为海平面上升，另外一次可能是因为气候突变。所有这些灾难，包括陨石撞击，也许发生过不止一次。
这种争论很可能永无止境，但是尤卡坦陨石坑给陨石撞击引发最近一次大灭绝的理论提供了强有力的证据，研究者对寻找类似的更早期的大灭绝的证据不抱太大的希望。地球表面经过数亿年的数次变迁，已经面目全非了。无疑，将来的其他发现将会使争论偏向一方或另一方，但至少暂时无法找到最终答案。
一些专家认为我们寻找更进一步的答案是很艰难的。自从发生在6500万年前的白垩纪末期的那次最大的灭绝事件后，我们人类正在制造另一起大灭绝，一些科学家担心我们可能正在制造一次环境崩溃，它将使我们人类自身灭绝。另外，如果一颗足够大的陨星再次撞击地球，我们将面临白垩纪大灾难重演的厄运。我们已经知道小行星有好几次与地球擦肩而过，一些天文学家怀疑地球将迟早会遭遇到巨大的撞击。除非我们能把这种小行星在太空中击碎，有些科学家认为利用原子弹也许可以达到这个目的。如果真有小行星撞击地球，我们将能获得是什么造成恐龙突然灭绝的第一手资料。且把这种获得大灭绝发生原因的灰暗的方法搁置一边，最初的4次大灭绝依然是一个谜，发生的原因引发了无休止的争论，可以得出可信结论的只是第5次和最近发生的大灾难。