澳洲發現34.7億年前隕石坑,改寫地球早期歷史
由科廷大學地質學家組成的團隊,在西澳皮爾巴拉地區中心發現了34.7億年前(太古代)超高速隕石撞擊的明確證據。在此之前,已知最古老的隕石坑僅有22億年歷史,因此這次發現的隕石坑是目前為止地球上最古老的撞擊坑。
圖片來源:科廷大學
科廷大學的Tim Johnson教授及其團隊表示:「月球上儲存了超過100萬個直徑超過1公里的隕石坑,其中約有40個直徑超過100公里,這些記錄了太陽系內天體在最初十億年所經歷的密集撞擊。然而,地球上的早期撞擊記錄似乎已經消失,這反映了侵蝕和板塊俯衝在將原始地殼迴圈回對流地函中的破壞效率。」
研究團隊進一步解釋:「許多克拉通(即大陸的古老太古代核心)最古老的部分形成於35億年前或更早,應該保留了一些撞擊記錄,這些記錄可能超過同齡月球區域的撞擊通量。然而,目前公認最古老的陸地撞擊結構位於西澳的Yarrabubba,距今僅22.3億年。那麼,所有的太古代隕石坑究竟在哪裡?」
Johnson教授及其同事在皮爾巴拉地區的北極穹頂調查太古代巖層時,發現了35億年前一次重大隕石撞擊的證據。Johnson教授表示:「這項發現對我們對地球早期歷史的假設提出了重大挑戰。」
研究人員透過震裂錐(一種僅在隕石撞擊的極高壓力下形成的特殊岩石結構)發現了這個太古代隕石坑。這些震裂錐位於Marble Bar以西約40公里處,是由一顆以超過36,000公里/小時速度撞擊該區域的隕石形成的。這次撞擊事件規模巨大,可能形成了一個寬度超過100公里的隕石坑,並將碎片拋射到全球各地。
Johnson教授指出:「從月球上的痕跡我們知道,大型撞擊在早期太陽系中相當普遍。然而,由於缺乏真正古老的隕石坑,地質學家長期以來忽略了這些現象。這項研究為地球撞擊歷史提供了關鍵的拼圖,並暗示未來可能還會發現更多古老的隕石坑。」
科廷大學的Chris Kirkland教授補充道:「這項發現為隕石如何塑造地球早期環境提供了新的見解。揭示這次撞擊並發現更多同時期的撞擊坑,可能有助於解釋生命起源的過程,因為隕石坑創造了適合微生物生存的環境,例如熱水池。此外,這項發現也大幅提升了我們對地殼形成的理解:這次撞擊釋放的巨大能量可能透過將一部分地殼推入另一部分下方,或迫使巖漿從地函深處向地表上升,從而塑造了早期地球的地殼。它甚至可能促成了克拉通的形成,這些大型穩定的陸塊最終成為大陸的基礎。」
這項研究成果已發表於《自然通訊》期刊。
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C.L. Kirkland et al. 2025. A Paleoarchaean impact crater in the Pilbara Craton, Western Australia. Nat Commun 16, 2224; doi: 10.1038/s41467-025-57558-3