科学家在澳大利亚西部的皮尔巴拉地区发现了一个由陨石撞击形成的巨大陨石坑,这一发现正在改变人们对地球历史及其演化阶段的理解。据《自然·通讯》期刊发表的研究,这个陨石坑被认为是世界上最古老的撞击坑,距今约35亿年,比之前已知的最古老撞击坑还要早12.5亿年。
独特的岩石结构揭示撞击证据
研究团队通过一种独特的岩石结构——被称为“震裂锥”的锥状断裂——确定了皮尔巴拉陨石坑的位置。这些“保存异常完好”的震裂锥位于撞击地点附近,现称为“北极穹顶”的区域,直径约62英里。研究人员表示,震裂锥为约34.7亿年前一次高速撞击提供了“确凿证据”。根据研究,陨石撞击地球时的速度可能超过每小时22,370英里。
撞击事件对地球早期环境的影响
这次“重大行星事件”可能形成了一个直径超过60英里的陨石坑。澳大利亚科廷大学的地质学家、该研究的共同作者克里斯·柯克兰表示,皮尔巴拉陨石坑为陨石如何塑造地球早期环境提供了新的见解。他指出,这次撞击可能促进了克拉通的形成,这些大型稳定的陆块最终成为大陆的基础。
撞击对地壳演化的潜在作用
柯克兰还提到,撞击可能将地球深处的岩石抛向空中,最终在全球范围内扩散。撞击的年龄与南非的古老岩床“在统计学上无法区分”。他表示:“这次撞击产生的巨大能量可能通过推动地壳的一部分下沉,或迫使岩浆从地幔深处上升到地表,从而塑造了地球早期的地壳。”
早期太阳系频繁撞击的证据
科廷大学的地质学家、该论文的共同作者蒂姆·约翰逊指出,此前的研究表明,大型撞击在早期太阳系中很常见。月球上超过100万个直径超过1公里的陨石坑就是“强烈轰击”的证据。柯克兰补充说,撞击坑还为微生物生命创造了友好的环境,例如热水池。
挑战地球古老历史的假设
皮尔巴拉陨石坑的发现挑战了关于地球古老历史的先前假设,并提供了“地球撞击拼图的关键部分”。约翰逊表示,这一发现还表明,地球上可能还有其他古老的陨石坑等待被发现。他说:“到目前为止,缺乏真正古老的陨石坑意味着它们很大程度上被地质学家忽视了。”
进一步探索的意义
皮尔巴拉克拉通地区的东皮尔巴拉地体包含一个直径约125英里的陆块,主要由约34.8亿年前的古太古代克拉通地壳组成。澳大利亚西部皮尔巴拉西南部的亚拉布巴陨石坑,是第二古老的撞击坑,估计形成于约22亿年前。这一发现为科学家提供了进一步探索地球早期历史的动力。