地球上已知最古老的小行星撞擊地點形成於 30.2 億年前,位於現在的澳洲西部,距離我們在地球上看到最古老的生命痕蹟的地方不遠。
西澳大利亞皮爾巴拉地區的岩層似乎提供了小行星撞擊的證據 地球大約30.2億年前新形成的岩殼。這使得這個被稱為北極圓頂的結構成為最古老的證據 小行星 根據最近的一項研究,該研究對撞擊產生的巨大熱量和壓力而搖動和重塑的岩石中的晶體進行了測定。
這是關於隕石坑年齡(或數十億年侵蝕後留下的東西)的持續爭論的最新進展,而且這比吹牛的權利更重要:一個可以追溯到地球遙遠過去的隕石坑可能會揭示大陸的隆起和生命的起源。
難得一見的景象
在地殼的大多數岩石內部,稱為鋯石的微小礦物顆粒默默地記錄著億萬年的流逝。鋯含有少量的鈾,它會緩慢而穩定地衰變成鉛;這種一致性至關重要,因為這兩種元素的比率揭示了鋯石顆粒從熾熱的熔融岩石中結晶以來已經過去了多長時間。在這種情況下,鋯石顆粒告訴柯克蘭和他的同事,自從小行星撞擊的極端高溫和壓力融化了北極圓頂周圍岩石中的鋯石晶體以來,已經過去了大約 30.2 億年。
「北極圓頂的一些鋯石具有不尋常的分支、骨骼形狀,」柯克蘭在電子郵件新聞稿中說。 “我們將這些解釋為衝擊改性晶體,是在較舊的鋯石被破壞、部分重結晶以及在某些地方在強烈衝擊引起的加熱過程中重新生長時形成的。”
如果柯克蘭和他的同事們是正確的,那麼這個區域,也稱為米拉爾加撞擊結構,是小行星撞擊地球最古老的痕跡。新發布的日期使米拉爾加成為太陽系歷史上一個動盪時期的遺跡,被稱為“晚期重轟炸”,當時巨行星仍在圍繞太陽的軌道上爭奪位置,在此過程中將小行星和彗星拋向內太陽系(宇宙學家是這麼推測的)。在這股太空岩石雨中,地球正處於太古代中期,地球表面最終冷卻形成一層薄薄的固體岩石地殼。地球表面覆蓋著橘色的甲烷薄霧,有點像土星衛星泰坦的溫暖版本。
在那裡的某個地方,第一個生命就誕生了。
早期生命最古老的痕跡就在距離北極圓頂僅幾公里的地方:石灰岩疊層石,由一層層微小的沉積物顆粒組成,這些沉積物顆粒被困住並最終留下了早期細菌的片層。皮爾巴拉的那些大約有 35 億年的歷史,這是鋯石顆粒提供的另一個年齡。如果 Miralga 撞擊發生在 30.2 億年前,那麼它撞擊的世界已經充滿了重疊的細菌墊。
地球上已知最古老的岩石是一個 43.5 億年前的砂岩地層(也使用鋯石測年),位於皮爾巴拉以南幾百公里處的傑克山。為什麼這一切——最古老的岩石、最古老的小行星隕石坑和最古老的生命痕跡——都出現在西澳大利亞?有理由相信,數百萬年前,世界各地都有地殼形成、生命出現、隕石撞擊地球,但這些證據恰好保存在澳洲的這個地區。地球上大多數最古老的岩石早已被板塊構造或侵蝕所改造,基本上抹去了我們地質記錄的第一章。
關於發光岩石的激烈爭論
柯克蘭說:“雖然該地點之前被確定為一個古老的撞擊坑,但其確切年齡仍不確定。”
去年,柯克蘭和他的同事提出,這次撞擊可以追溯到 34.7 億年前,與附近疊層石的年齡大致相同。在同一篇論文中,研究小組提出,原來的隕石坑——其輪廓早已被侵蝕掉,只留下撞擊後的岩石和微弱的痕跡——可能寬達 62 英里(100 公里)。 22 英里寬(35 公里寬)的北極圓頂本身似乎標誌著火山口的中心;大隕石坑中間的岩石經常在撞擊時翻轉,留下尖峰或圓頂(想像蹦床中間彎曲的方式,卡在定格中)。
但另一組地球科學家發表了 幾個月後的一封信他們認為 Miralga(他們給這個隕石坑的名字,根據當地原住民對該地區的名稱)的年齡不可能超過 27 億年,寬度也只有 10 英里(16 公里)。它仍然是巨大的,並且足夠古老而有趣,但太年輕且太小,無法在塑造該地區或其大陸地殼的生活中發揮重要作用。
研究作者寫道:“撞擊發生時,皮爾巴拉已經相當古老了。” 在當時的一篇論文中 (紙質的,而不是影響力的)。
團隊基本上同意一件事:北極圓頂周圍的區域絕對是撞擊地點,遇到非常古老的岩石並不容易。這兩篇 2025 年論文都研究了稱為破碎錐的岩層,這種岩層是在撞擊(有時是地下核彈試驗)的衝擊波穿過岩石時形成的,會留下波紋、條紋或裂縫。但根據裂錐相對於其他岩層出現的位置,兩個科學家小組得出了截然不同的結論。
柯克蘭說:「古代克拉特的年代測定極其困難,因為數十億年來,岩石因熱量、壓力和液體而發生改變,這可能會掩蓋或恢復原始的撞擊特徵。」他的團隊現在認為,鋯石晶體的年代測定比任何一個團隊之前的努力都要準確得多。 “我們在這裡能夠做的是將撞擊時刻與其漫長的地質歷史分開。”
科廷大學地球科學家克里斯·柯克蘭和他的同事發表了他們的研究成果 在地質學雜誌上。










