科學家剛剛揭穿了“地球上最古老的撞擊坑”
曾經因為看錯了時鐘而遲到嗎?有時,地質學家用來確定事件日期的“時鐘”也可能被誤讀。用巖石解開地球 45 億年的歷史是一件棘手的事情。
舉個例子:最近在西澳大利亞偏遠的皮爾巴拉地區報道了一個古老的隕石撞擊坑。由另一個團體進行的原始研究因這一說法而成為頭條隕石坑形成于 35 億年前.如果屬實,這將是迄今為止地球上最古老的。
事實證明,我們也一直在調查同一個地點。我們的結果是發布時間科學進展今天.雖然我們同意這是古代隕石撞擊的地點,但我們對其年齡、大小和重要性得出了不同的結論。
讓我們考慮一下關于這個迷人隕石坑的說法。
一個撞擊坑,兩個版本的事件
行星科學家尋找古代撞擊,以了解地球的早期形成。到目前為止,還沒有人發現比22.3 億年前的 Yarrabubba 結構,也在澳大利亞。(2025 年 Pilbara 研究中的一些作者是 2020 年 Yarrabubba 研究的合著者。
新的競爭者位于一個名為 North Pole Dome 的區域。盡管有這個名字,但這并不是圣誕老人住的地方。這是一片干旱、炎熱、赭石色的景觀。
關于新隕石坑的第一份報告聲稱它形成于 35 億年前,直徑超過 100 公里。有人提出,如此大的撞擊可能在皮爾巴拉大陸地殼的形成中發揮了作用。更推測的是,研究人員還認為它可能影響了早期生活。
我們的研究得出結論,這種影響實際上發生在很晚的時候,在 27 億年前的某個時候。這比之前的估計至少年輕了 8 億年(我們認為它可能更年輕,稍后會詳細介紹)。
我們還確定這個隕石坑要小得多——直徑約 16 公里。在我們看來,這種影響太年輕、太小,不會影響大陸的形成或早期生活。
那么,兩項研究是如何得出如此不同的發現的呢?
影響的微妙線索
原本圓形的火山口被深深侵蝕,只在景觀上留下了微妙的線索。然而,在鐵銹色的玄武巖中,有隕石撞擊的獨特跡象:破碎錐體。
破碎錐是穿過巖石的沖擊波的獨特化石印記。它們獨特的圓錐形是在隕石撞擊地球的短暫但巨大的壓力下形成的。
這兩項研究都發現了破碎的錐體,并一致認為該遺址是一個古老的撞擊點。
這個新的隕石坑也需要一個名字。我們咨詢了當地的原住民,尼亞馬爾,他分享了這個地方及其人民的傳統名稱:Miralga。“Miralga impact structure”這個名字是對這一傳統的認可。
確定影響的時間
撞擊年齡是通過實地觀察估計的,因為兩項研究都沒有發現可能產生撞擊年齡的材料輻射測年– 一種使用放射性同位素測量的方法。
這兩項研究都應用了一種稱為疊加定律.這表明隨著時間的推移,巖層會一個接一個地沉積,因此頂部的巖石比下面的巖石年輕。
第一組在已知于 34.7 億年前沉積的沉積層內部和下方發現了破碎錐,但在該層上方的年輕巖石中沒有發現破碎錐。這意味著影響發生在沉積層沉積期間。
他們的觀察似乎是 34.7 億年前撞擊的“冒煙槍”。
事實證明,這個故事還有更多。
我們的調查發現,在同樣的 34.7 億年前的巖石中,以及更年輕的上覆巖石中,包括已知在 27.7 億年前噴發的熔巖中,也發現了破碎錐。
這種撞擊必須發生在包含破碎錐的最年輕的巖石形成之后,這意味著在 27.7 億年前的熔巖之后的某個時間。
目前,我們不知道這個隕石坑到底有多年輕。我們只能將撞擊限制在 27 億到 4 億年前之間。我們正在努力通過同位素方法確定影響的年代,但這些結果尚未得出。
比最初想象的要小
我們制作了第一張地圖,顯示了在哪里發現了破碎錐。在 6 公里寬的區域內有數百個。根據這張地圖及其方向,我們計算出原始隕石坑的直徑約為 16 公里。
一個 16 公里的火山口與最初估計的 100 多公里相去甚遠。它太小了,不可能影響大陸或生命的形成。到撞擊發生時,皮爾巴拉號已經相當古老了。
與火星的新聯系
科學是一項自我監管的運動。發現聲明基于當時的可用數據,但它們通常需要根據新數據或觀察結果進行修改。
雖然它不是世界上最古老的撞擊,但 Miralga 撞擊在科學上是獨一無二的,因為玄武巖中形成的隕石坑很少見。那里的大多數玄武巖形成于 34.7 億年前,使它們成為已知最古老的受沖擊靶巖。
在撞擊之前,這些古老的玄武巖已經被海水化學改變了。附近的沉積巖也含有地球上最早的可靠化石.這些巖石可能覆蓋了早期地球的大部分地區和火星.
這使得 Miralga 撞擊結構成為行星科學家研究火星隕石坑表面(可能還有早期生命)的游樂場。它是地球上火星探測儀器和圖像的便捷試驗場。