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(qū)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(fā)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。

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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(fā)現(xiàn)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(qū)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(fā)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(fā)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(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)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?shù)氐脑∶瘢?a>尼亞馬爾，他分享了這個地方及其人民的傳統(tǒng)名稱：Miralga?！癕iralga impact structure”這個名字是對這一傳統(tǒng)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(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)了破碎錐，但在該層上方的年輕巖石中沒有發(fā)現(xiàn)破碎錐。這意味著影響發(fā)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(fā)現(xiàn)，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(fā)的熔巖中，也發(fā)現(xiàn)了破碎錐。

這種撞擊必須發(fā)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(fā)現(xiàn)了破碎錐。在 6 公里寬的區(qū)域內有數(shù)百個。根據(jù)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(fā)生時，皮爾巴拉號已經相當古老了。

與火星的新聯(lián)系

科學是一項自我監(jiān)管的運動。發(fā)現(xiàn)聲明基于當時的可用數(shù)據(jù)，但它們通常需要根據(jù)新數(shù)據(jù)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(shù)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(qū)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。

亞倫·卡沃西， 高級講師， 地球與行星科學學院，科廷大學和亞歷克·布倫納， 博士后， 地球與行星科學，耶魯大學

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