Мы обнаружили самый старый метеоритный кратер на Земле, в самом сердце региона Пилбара в Западной Австралии. Кратер образовался более 3,5 миллиардов лет назад, что делает его самым старым из известных более чем на миллиард лет. Наше открытие опубликовано сегодня в Nature Communications.

Любопытно, что кратер оказался именно там, где мы надеялись, и его открытие подтверждает теорию о рождении первых континентов Земли.

Самые первые скалы

Самые старые породы на Земле образовались более 3 миллиардов лет назад и находятся в ядрах большинства современных континентов. Однако геологи до сих пор не могут прийти к единому мнению о том, как и почему они образовались.

Тем не менее, существует консенсус в отношении того, что эти ранние континенты имели решающее значение для многих химических и биологических процессов на Земле.

Многие геологи считают, что эти древние породы образовались над горячими шлейфами, которые поднимались над расплавленным металлическим ядром Земли, как воск в лавовой лампе. Другие утверждают, что они образовались в результате тектонических процессов плит, подобных современной Земле, где горные породы сталкиваются и толкают друг друга вверх и вниз.

Хотя эти два сценария очень разные, оба обусловлены потерей тепла из недр нашей планеты.

Мы думаем совсем иначе.

Несколько лет назад мы опубликовали статью, в которой предположили, что энергия, необходимая для создания континентов в Пилбаре, пришла извне Земли в виде одного или нескольких столкновений с метеоритами во многие километры в диаметре.

По мере того, как удары взрывали огромные объемы материала и расплавляли породы вокруг них, мантия внизу произвела толстые «капли» вулканического материала, которые превратились в континентальную кору.

Доказательством этого стал химический состав крошечных кристаллов минерала циркона, размером с песчинку. Но чтобы убедить других геологов, нам нужны были более убедительные доказательства, желательно такие, которые люди могли бы увидеть без микроскопа.

Итак, в мае 2021 года мы отправились в долгий путь на север от Перта на двухнедельные полевые работы в Пилбаре, где нам предстояло встретиться с нашими партнерами из Геологической службы Западной Австралии (GSWA) для поиска кратера. Но с чего начать?

Счастливое начало

Нашей первой целью был необычный слой горных пород, известный как Антарктический ручей, который выходит на поверхность купола диаметром около 20 километров. Антарктический ручей имеет толщину всего 20 метров или около того и в основном состоит из осадочных пород, которые зажаты между несколькими километрами темной базальтовой лавы.

Однако он также содержит сферулы — капли, образующиеся из расплавленной породы, выброшенной во время удара. Но эти капли могли путешествовать по всему земному шару от гигантского удара в любой точке Земли, скорее всего, из кратера, который теперь разрушен.

Изучив карты GSWA и проведя аэрофотосъемку, мы обнаружили район в центре Пилбары вдоль пыльной дороги, чтобы начать наши поиски. Мы припарковали внедорожники и направились в разные стороны через обнажения, скорее с надеждой, чем с ожиданием, договорившись встретиться через час, чтобы обсудить то, что мы нашли, и перекусить.

Примечательно, что когда мы вернулись к машине, мы все подумали, что нашли одно и то же: разбитые конусы.

Шишки Шаттера – это красивые, нежные ветвящиеся структуры, не отличающиеся от волана для бадминтона. Они являются единственным признаком ударной волны, видимым невооруженным глазом, и в природе могут образоваться только после удара метеорита.

Спустя чуть больше часа после начала наших поисков мы нашли именно то, что искали. Мы буквально открыли двери наших внедорожников и ступили на дно огромного древнего ударного кратера.

К сожалению, после того, как мы сделали несколько фотографий и взяли несколько образцов, нам пришлось перейти к другим местам, но мы решили вернуться как можно скорее. Самое главное, нам нужно было знать, сколько лет осколочным конусам. Обнаружили ли мы самый старый из известных кратеров на Земле?

Оказалось, что у нас есть.

Туда и обратно

Имея за плечами некоторые лабораторные исследования, мы вернулись на место в мае 2024 года, чтобы провести десять дней за более подробным изучением доказательств.

Осколочные конусы были повсюду, развитые на большей части Антарктического ручья, который мы проследили на протяжении нескольких сотен метров в холмистой местности Пилбары.

Наши наблюдения показали, что над слоем с конусами разрушения находился толстый слой базальта без признаков ударной волны. Это означало, что удар должен был иметь тот же возраст, что и антарктические породы, возраст которых, как мы знаем, составляет 3,5 миллиарда лет.

У нас был свой возраст и рекорд самого старого ударного кратера на Земле. Возможно, наши представления о первоначальном происхождении континентов были не такими уж безумными, как многие нам говорили.

Интуиция — удивительная вещь. Насколько нам известно, кроме традиционных владельцев, народа Ньямал, ни один геолог не видел этих удивительных особенностей с момента их формирования.

Как и некоторые другие до нас, мы утверждали, что удары метеоритов сыграли фундаментальную роль в геологической истории нашей планеты, как и на нашей Луне, покрытой кратерами, и на других планетах, лунах и астероидах. Теперь у нас и других есть возможность проверить эти идеи на основе неопровержимых доказательств.

Кто знает, сколько древних кратеров осталось необнаруженными в древних ядрах других континентов? Их обнаружение и изучение изменит наше представление о ранней Земле и роли гигантских столкновений не только в формировании массивов суши, на которых мы все живем, но и в происхождении самой жизни.

Эта статья перепечатана из The Conversation под лицензией Creative Commons.