Старейшему из известных в мире астероидных кратеров 3 миллиарда лет

Фото из открытых источников

Ударный кратер, который, как предполагается, является старейшим из сохранившихся на Земле, был датирован напрямую, что подтвердило, что это единственный известный кратер, сохранившийся со времен архейской эры. Это открытие открывает возможности для изучения того, как удары метеоритов изменили геологию и химический состав ранней Земли. Результаты исследования опубликованы в журнале Geology.

Никто не сомневается, что в первые годы существования Земли образовалось множество кратеров — Луна является свидетельством бомбардировок, которым мы подвергались. Но большинство из них разрушились до неузнаваемости. 

Когда в Западной Австралии был обнаружен ударный кратер «Купол Северного полюса», геологи были взволнованы, поскольку, по оценке первооткрывателей, его возраст составляет 3,5 миллиарда лет. Ранее самым старым ударным кратером считался кратер Яррабубба, также расположенный в Западной Австралии, возраст которого составлял 2,2 миллиарда лет, поэтому дополнительные 1,3 миллиарда лет представляли собой огромный разрыв. 

Однако последующее исследование показало, что, хотя кратер «Купол Северного полюса» имеет максимальный возраст 2,7 миллиарда лет, по геологическим меркам ему может быть всего 400 миллионов лет. По меркам геологии, это совсем молодой возраст.

Такой огромный разброс в возрасте породил вопросы о том, насколько значимым был этот кратер вообще.

Несмотря на огромные различия в их оценках, профессор Крис Киркленд из Университета Кертина сообщил, что оба исследования имели один и тот же фатальный недостаток. Ни одно из них не датировало кратер напрямую. Вместо этого они оценивали возраст слоев, в которых можно было наблюдать следы удара, на основе более ранних измерений возраста горных пород, которые, по мнению авторов, принадлежали к тем же слоям. 

Однако эти измерения были проведены за сотни километров, и авторы статей пришли к выводу: «Этот камень похож на другой камень [который был датирован]», предположив, что они принадлежат к одному и тому же геологическому формации. Как отметил Киркленд, обнаружение одного черного камня в Австралии и определение его сходства с другим черным камнем — не особенно надежный способ датировки такой потенциально важной находки.

Вместо этого Киркленд входит в состав группы, изучавшей цирконы из самого кратера. Цирконы пользуются большой популярностью у геологов, потому что при образовании они захватывают уран, но исключают свинец. Со временем свинец распадается на уран, а это значит, что распавшуюся часть можно использовать для определения возраста цирконов, а следовательно, теоретически и самого кратера. 

В этом случае полученная цифра оказалась впечатляющей — 3,02 миллиарда лет.

Однако в данном случае измерение осложняется тем, что цирконы находятся в породах, которые, по мнению Киркленда и его соавторов, значительно старше. Но, несмотря на это, они обнаружили, что что-то вызвало плавление и перекристаллизацию цирконов в этих породах, фактически обнулив при этом уран-свинцовые часы. Команда уверена, что плавление было вызвано ударом и, следовательно, точно отражает возраст образования кратера.

«Датировать древние ударные кратеры невероятно сложно, потому что за миллиарды лет горные породы изменяются под воздействием тепла, давления и жидкостей, что может замаскировать или изменить первоначальные сигналы удара», — говорится в заявлении Киркленда. «В данном случае нам удалось отделить момент удара от его долгой геологической истории. Это открытие позволяет глубже проникнуть в геологическое прошлое Земли благодаря изучению следов столкновений с метеоритами, чем любой ранее хорошо датированный кратер, предоставляя редкую возможность заглянуть в бурные процессы, которые сформировали раннюю Землю».

Следовательно, хотя кратер «Купол Северного полюса» не так древний, как предполагалось изначально, он все же является старейшим известным ударным кратером на Земле, опережая его более чем на 800 миллионов лет. Это также означает, что в Западной Австралии находятся два старейших кратера на планете, что является следствием того, что это один из старейших районов континентальной коры в мире, относительно не изменившийся под воздействием тектонических процессов.

Тем не менее, Киркленд рассказал, что территория изменилась настолько, что истинный размер кратера, а следовательно, и ударного тела, образовавшего его, пока неизвестен. Поэтому он не может проводить сравнение с Чиксулубом, самым известным в мире ударным кратером, который уничтожил динозавров.

Киркленд надеется, что дальнейшие исследования позволят ответить на этот вопрос, а также дадут новые сведения о ранних периодах истории Земли.

Например, это может помочь выяснить, как горячая вода просачивалась сквозь породы после удара. Это также может помочь исключить другие геологические процессы в регионе. Киркленд отметил, что «последовательность пород, в которой находится кратер, совпадает с последовательностью, содержащей строматолиты», которые являются одними из древнейших свидетельств жизни на Земле. 

Хотя столкновение с куполом Северного полюса произошло после того, как самые древние строматолиты еще существовали, оно раскололо породы и вынесло на поверхность горячую воду и минералы. Не зная о месте удара, ученые могли бы предположить, что раскол способствовал появлению строматолитов.

Киркленд также отмечает, что название «Купол Северного полюса» довольно странное для места в южном полушарии, называя это «классической иронией», подобной австралийской привычки называть своего самого высокого друга «коротышкой». 

Название возникло из-за того, что жидкости, насыщенные минералами, протекали через горные породы в этом районе, образуя богатые месторождения золота и бария. Искатели этих минералов столкнулись с палящей летней жарой Западной Австралии, одного из самых жарких мест на Земле. Поэтому в шутку его прозвали «Северным полюсом» из-за крайней нехватки снега и холода.

Хотя известно, что ударная волна вынесла на поверхность некоторые минералы, Киркленд не стал утверждать, что именно она стала причиной появления золота, привлекающего старателей. «Другие события также могли создать эти условия», — сказал он.