
这个火山口位于西澳大利亚的皮尔巴拉地区,这里是地球上一些最古老岩石的所在地。 (资料提供:Chris Kirkland/Curtin University)
在澳大利亚偏远的西北地区,一处可能是世界上已知的最古老撞击坑的发现引起了科学界的关注。
该火山口位于皮尔巴拉的玛尔布尔吧镇附近,据信形成于34.7亿年前。
这个地点的详细信息刊登在《自然通讯》杂志上,由科廷大学的地质学家们命名为北极火山口。
这一发现的撞击事件比之前由同一团队发现的西澳大利亚中西部的亚拉布巴火山口早了超过10亿年。
研究人员估计,当它形成时,这个火山口约有100公里宽。
如今,我们仍可以看到中间部分隆起的区域,直径约为35公里,称为北极穹顶。
地质学家及研究联合作者提姆·约翰逊表示,这个穹顶很可能是因陨石冲击地球而抬升的。
他表示:“因此,当你形成一个非常大的火山口时,中间的部分会迫使自己冲回地表,从而形成一个穹顶结构。”
“我们认为这类穹顶可能是生命在皮尔巴拉及其他地方扎根的可能地点。”
北极穹顶长期以来被视为可能展示地球上最早生命迹象的地点。
我们如何知道陨石撞击了?
地球形成于大约45亿年前,但在其存在的前半段几乎没有陨石撞击的证据。
我们的星球在古生代时期大部分时间是一片水世界,这一时期涵盖了约40亿到25亿年前。
然而,自那时起发生了如此多的变化,以至于很少有地质遗迹能够追溯到这么久之前。
有一种理论认为,月球在数十亿年前受到陨石轰击,这表明当时地球也发生了类似事件。
三年前,约翰逊教授和他的同事有争议地建议,在36亿年前发生过一次巨大的撞击,形成了现在的皮尔巴拉地块,面积达25万平方公里。
为了寻找古老火山口的现场证据,他们前往北极穹顶,该地块就位于该地区。
在现场待了不到一个小时,研究团队发现了破碎锥。

西澳大利亚的地质学家表示,破碎锥的存在提供了撞击坑的明确证据。 (资料提供:Tim Johnson/Curtin University)
约翰逊教授说:“它们是这些优美而脆弱的小结构,看起来有点像倒置的羽毛球,其顶部被打掉了。”
他说:“因此,上面朝上的锥体具有精致的羽毛状特征。
“在自然岩石中形成这些结构的唯一方式是通过大型陨石撞击。”
西澳大利亚地质调查局对破碎锥上下岩层的年代测定结果显示,形成于34.7亿年前。
没有参与研究的UNSW地球科学家蒂姆·巴罗斯称破碎锥的存在是撞击的无可争辩的标志,且这是一次“令人兴奋的发现”。
他说:“它的直径可能接近导致恐龙灭绝的陨石撞击产生的奇克苏卢伯火山口,这也是地球上第二大撞击结构。”
他说:“因此,很可能造成了全球性影响。”
巴罗斯教授表示,该研究还注意到存在冷却的熔融滴状物,即可能在撞击时被抛入空中的物体。
他说:“这些物体甚至可能落到了南非。”
澳大利亚国立大学的行星科学家马克·诺曼同意破碎锥是大型撞击坑的有力证据。
然而,诺曼博士表示,研究缺乏对该特定火山口大小的确凿证据,也未能证明其在早期地球上撞击的作用。
他说:“尽管这一古老撞击坑的发现令人感兴趣,但并没有真正推进我们对撞击如何影响地球形成和演化的理解。”
是否可能存在更古老的地点?
在格林兰等地,曾有关于最古老撞击坑的争论。
两年前的一项研究表明存在一个30亿年前的撞击坑,但许多人认为证据不充分。

在皮尔巴拉,可能是由于在撞击事件后形成的水下熔岩流的枕状玄武岩,在破碎锥上方。 (资料提供:Tim Johnson/Curtin University)
约翰逊教授表示,这并不意味着格林兰的地点不是由陨石形成的。
他说:“格林兰绝对有一些撞击坑。”
他说:“但我们只是不知道如何识别它们。我认为我们必须接受,我们目前识别撞击坑的方法不足以识别那些确实是撞击坑的事物。”
将进一步对皮尔巴拉地区进行研究,以寻找早期的火山口迹象,包括北极穹顶。
约翰逊教授表示,下一步将是对破碎锥进行地图绘制并取样以进行进一步分析。
他说:“我们将在实验室对岩石进行各种严酷的处理 … 分析各种元素、同位素和微观结构。”
他说:“真正深入挖掘这个独特的发现。”
他说:“当然,希望其他人能亲自上来看看,并做出自己的判断。”