Найдавніший кратер від метеорита виявили в Австралії

Вчені відкрили найдавніший метеоритний кратер на Землі, розташований у самому серці регіону Пілбара в Західній Австралії. Цей кратер, що утворився понад 3,5 мільярда років тому, перевершує за віком усі відомі досі подібні об’єкти більш ніж на мільярд років. Результати цього дослідження, опубліковані сьогодні в журналі Nature Communications, можуть пролити світло на загадку походження перших континентів на нашій планеті. Дослідження провели геологи Йонас Кемпф, Кріс Кіркланд і Тім Джонсон, які не лише підтвердили існування кратера, а й пов’язали його з теорією про зовнішній вплив на формування земної кори.

Цікаво, що кратер виявили саме там, де вчені сподівалися його знайти. Ця знахідка підтримує гіпотезу про те, що перші континенти на Землі могли виникнути внаслідок потужних зіткнень із метеоритами. Найдавніші відомі породи на планеті, яким понад 3 мільярди років, є основою сучасних континентів. Проте науковці досі не дійшли згоди щодо механізмів їхнього утворення. Одні вважають, що ці породи сформувалися над гарячими плюмами, які підіймалися від розплавленого металевого ядра Землі, подібно до воску в лавовій лампі. Інші стверджують, що процес нагадував сучасну тектоніку плит, коли породи зіштовхувалися й нашаровувалися одна на одну. Обидва сценарії пов’язані з втратою тепла з надр планети, але команда дослідників пропонує альтернативний погляд.

Ще кілька років тому вчені припустили, що енергія для створення континентів у Пілбарі могла надійти ззовні — від зіткнень із метеоритами діаметром у кілька кілометрів. Такі удари викидали величезні обсяги матеріалу в атмосферу й розплавляли породи, а мантія під ними реагувала, утворюючи товсті «бульбашки» вулканічного матеріалу. З часом ці утворення еволюціонували в континентальну кору. Тоді доказом слугувала хімічна структура крихітних кристалів циркону розміром із піщинки. Однак для переконання наукової спільноти потрібні були більш вагомі свідчення, видимі неозброєним оком.

У травні 2021 року команда вирушила в експедицію з Перта до Пілбари, де разом із партнерами з Геологічної служби Західної Австралії (GSWA) розпочала пошуки кратера. Першою ціллю став незвичайний шар порід, відомий як Antarctic Creek Member, що простягається на схилах купола діаметром близько 20 кілометрів. Цей шар завтовшки лише 20 метрів складається переважно з осадових порід, затиснутих між кількома кілометрами темної базальтової лави. У ньому також є сферули — краплі розплавленої породи, викинуті в атмосферу під час удару. Проте ці краплі могли прилетіти з іншого куточка планети, де колись був кратер, знищений часом.

Озброївшись картами GSWA та аерофотознімками, вчені визначили точку в центрі Пілбари вздовж запиленої дороги. Припаркувавши позашляховики, вони розійшлися по кам’янистих оголеннях, домовившись зустрітися через годину. Неймовірно, але кожен із них повернувся з однаковою знахідкою — ударними конусами. Ці красиві розгалужені структури, схожі на бадмінтонний воланчик, є єдиним видимим слідом шоку від метеоритного удару в природі. Лише через годину після початку пошуків команда буквально ступила на дно величезного древнього кратера.

Зробивши кілька фотографій і зібравши зразки, вчені мусили рухатися далі, але пообіцяли повернутися. Головним завданням було визначити вік ударних конусів. Чи справді вони знайшли найдавніший кратер на Землі? Лабораторні дослідження підтвердили це припущення. У травні 2024 року команда повернулася на місце для детального десятиденного аналізу. Ударні конуси були скрізь, розвинені в більшій частині шару Antarctic Creek Member, який простежили на сотні метрів серед пагорбів Пілбари. Над шаром із конусами лежить товстий базальтовий пласт без слідів ударного шоку, що вказує на те, що удар збігся за часом із формуванням порід Antarctic Member, датованих 3,5 мільярда років. Таким чином, вчені встановили рекорд найстарішого кратера на планеті.

Ця знахідка стала щасливим збігом обставин. Окрім традиційних власників цих земель, народу Н’ямал, здається, жоден геолог не бачив цих вражаючих структур із часу їхнього утворення. Як і деякі попередні дослідники, команда вважає, що метеоритні удари відіграли ключову роль у геологічній історії Землі, подібно до того, як це відбувалося на нашому Місяці чи інших небесних тілах. Тепер у вчених є можливість перевірити ці ідеї на основі конкретних доказів. Хто знає, скільки ще древніх кратерів ховається в ядрах інших континентів? Їхнє виявлення та вивчення може радикально змінити наші уявлення про ранню Землю, роль гігантських ударів у формуванні суходолу й навіть у зародженні життя.

Тім Джонсон — геолог із досвідом у фазових рівновагах і процесах утворення земної кори. Кріс Кіркланд очолює групу з вивчення часових масштабів мінеральних систем в Університеті Кертіна. Йонас Кемпф нині є постдокторським дослідником в Інституті геологічних рішень Кертіна. Ця знахідка відкриває нові горизонти для науки й нагадує, що навіть найдавніші таємниці Землі ще чекають на своїх першовідкривачів.