35亿年前的陨石撞击坑
科学家在澳大利亚西部的皮尔巴拉克拉通地区发现了一个由陨石撞击形成的巨大陨石坑,其年龄约为35亿年,成为目前已知最古老的陨石坑。这一发现发表于《自然·通讯》期刊,改写了科学家对地球早期历史及演化阶段的理解。此陨石坑比此前已知最古老的陨石坑还要早12.5亿年。
独特的岩石构造揭示撞击痕迹
研究团队通过识别一种独特的岩石构造——震裂锥,确定了陨石坑的位置。震裂锥是岩石在极端压力下形成的锥状裂缝,通常由高速撞击事件产生。科学家在被称为“北极穹顶”的62英里宽区域附近发现了这些“保存异常完好”的震裂锥,为35亿年前的高速度撞击事件提供了“确凿证据”。据研究推测,当时陨石撞击地球的速度可能超过每小时22,370英里,撞击形成的陨石坑直径超过60英里。
陨石撞击对地球早期环境的影响
澳大利亚科廷大学地质学家、研究合著者克里斯·柯克兰表示,这一发现揭示了陨石撞击如何塑造地球早期环境。陨石撞击可能促成了克拉通的形成,克拉通是构成大陆基础的大型稳定陆块。撞击还可能将地球深处的岩石抛向全球,其年代与南非的古老岩床“在统计学上无法区分”。此外,撞击释放的巨大能量可能通过推动地壳板块或迫使岩浆从地幔深处上升,影响了早期地壳的形成。
早期太阳系频繁撞击的佐证
科廷大学地质学家、论文合著者蒂姆·约翰逊指出,此前的研究表明,早期太阳系中大型撞击事件非常普遍。月球表面超过100万个直径超过1公里的陨石坑就是“强烈轰击”的证据。此外,陨石坑还可能为微生物生命创造适宜的环境,例如热水池。皮尔巴拉克拉通地区的东皮尔巴拉克拉通陆地包含了约125英里直径的陆块,主要由约34.8亿年前的古太古代克拉通地壳组成。
挑战地球古代历史的假设
约翰逊表示,皮尔巴拉陨石坑的发现挑战了此前关于地球古代历史的假设,为“地球撞击历史拼图提供了关键的一块”。他还指出,这一发现表明地球上可能还存在其他未被发现的古老陨石坑,“在此之前,由于缺乏真正古老的陨石坑,地质学家在很大程度上忽视了它们。”这一研究不仅为地球早期演化提供了新的视角,也为未来探索更多古老陨石坑奠定了基础。