Метеоритный кратер в Оклахоме образовался на 100 млн лет позже, чем считалось

Фото из открытых источников

Кристаллы циркона показывают, что метеорит упал в Оклахому почти на 100 миллионов лет позже, чем считалось ранее, примерно во время крупного массового вымирания. Результаты исследования были опубликованы в журнале Meteoritics & Planetary Science.

Ученые отнесли метеоритный кратер, погребенный под небольшим городком в Оклахоме, к серии древних ударов метеоритов. Некоторые исследователи предположили, что этот взрыв указывает на наличие кольца из обломков вокруг Земли, существовавшего давным-давно.

Новые исследования показывают, что этот кратер не относится к этой группе. По всей видимости, удар произошел гораздо позже, незадолго до массового вымирания, уничтожившего огромную часть морской жизни.

Исследование возглавила Элизабет Катлос из Техасского университета в Остине. Ее команда определила возраст мельчайших кристаллов из коренных пород кратера. Они неизменно получали значения около 370 миллионов лет, а не 467 миллионов лет, как это зафиксировано в научных данных.

«Какую бы технику мы ни использовали, всё всегда возвращалось к этому более молодому сигналу», — сказала Катлос.

Таким образом, столкновение произошло почти на 100 миллионов лет раньше, чем считалось ранее. Однако команда осторожно относится к тому, что означает «новый возраст». Они говорят, что кратер может отражать удар метеорита примерно в то же время, когда произошла массовая гибель людей. Они не утверждают, что удар стал причиной этого события.

Ударная структура Эймс простирается примерно на 10 миль в поперечнике под городом в Оклахоме, скрываясь под почти двумя милями осадочных пород. В ее трещиноватых породах также находятся значительные залежи нефти и газа.

До настоящего времени датировка кратера основывалась только на найденных в нем окаменелостях: зубах конодонтов, небольших животных, похожих на угрей, из ордовикского периода.

Катлос сказала, что зубы, вероятно, были уже миллионы лет, когда столкнулись с астероидом, и, скорее всего, просто попали в смесь и сохранились. Окаменелость показывает, когда животное жило. Она не показывает, когда в результате удара метеорита его останки смешались с новой породой. 

Эта более ранняя дата имела значение. Возраст нескольких крупных столкновений с метеоритами в Северной Америке составляет около 467,5 миллионов лет, этот период известен как Ордовикское метеорное событие.

На этом участке находится так много кратеров, что некоторые исследователи предположили, что когда-то на Земле существовало кольцо из обломков астероидов, подобное кольцу Сатурна. Эймс был одним из них.

Команда обратилась к кристаллам циркона — прочным минеральным зернам, которые улавливают уран в процессе своего образования. Этот уран медленно и с постоянной скоростью превращается в свинец, поэтому баланс этих двух элементов работает как часы.

Соавтор исследования Дэниел Стокли из Школы геонаук имени Джексона заявил, что этот метод является наиболее точным способом определить, когда происходили подобные события. Он добавил, что тонкая структура внутри циркона также может регистрировать давление удара.

Исследователи измерили 37 точек на цирконах из той части коренной породы, которая расплавилась в результате удара. Полученные данные показали, когда образовалась сама гранитоподобная порода, примерно 1,4 миллиарда лет назад. Самые молодые зерна рассказали другую историю.

Десять из одиннадцати самых молодых дат совпали друг с другом. В совокупности они дали возраст 369,7 миллионов лет, с погрешностью около 6 миллионов.

При ударе по циркону кристалл перестраивается, образуя характерный узор, который можно увидеть на соответствующих изображениях. Команда работала с НАСА над двумя видами изображений. Один показывает полосы роста кристалла, а другой — места, где его структура деформировалась или разрушилась.

Большинство цирконов остались неповрежденными, включая самые молодые. Но на двух были отчетливые следы удара: тонкие трещины в местах незначительного смещения кристалла и цепочки мельчайших зерен, пересекающие его полосы.

Также был определен возраст второго минерала, выделенного из шести образцов горных пород. Его возраст оказался значительно выше — около 310 миллионов и 250 миллионов лет. Эти данные совпадают со временем нагрева кратера и образования в нем нефти, поэтому последующий нагрев, вероятно, обнулил эти «часы».

Рассматриваемое массовое вымирание, фраснийско-фаменское событие, произошло около 372 миллионов лет назад. Это было одно из нескольких массовых вымираний в прошлом Земли. Команда исследователей написала, что возраст кратера также совпадает с возрастом других столкновений с метеоритами в Северной Америке примерно в то же время.

Катлос заявила, что более четкие временные рамки важны для понимания того, как устроена Земля. Она отметила, что имеет значение, была ли массовая гибель животных вызвана чем-то из космоса или силами, действующими внутри планеты, такими как серия масштабных вулканических извержений.

«В рамках этого исследования мы, по сути, берём важную фигуру из ордовикского метеоритного события и переносим её в франский-фаменский период, заявляя: „Именно здесь этому месту и место“», — сказала Катлос.

Неопределенность в отношении возраста составляет около 12 миллионов лет. Это оставляет место для того, чтобы удар произошел за миллионы лет до или после вымирания, и совпадение дат не указывает на то, что одно событие стало причиной другого.

«Эти мелкие кристаллы позволяют нам вернуться в прошлое и узнать о масштабных изменениях древних ландшафтов Земли», — говорит Штокли. «Было бы здорово сделать это для большего числа мест падения метеоритов по всему континенту, чтобы мы могли получить более точную хронологию этих крупных событий».

Датировка цирконов из других ордовикских кратеров могла бы показать, действительно ли эти столкновения произошли так близко друг к другу, как предполагают их нынешние возрастные данные. На данный момент Эймс выведен из ордовикского периода, а возраст остальных кратеров остается неизменным.