Ανακαλύψαμε τον αρχαιότερο κρατήρα πρόσκρουσης μετεωρίτη στη Γη, στην καρδιά της περιοχής Pilbara της Δυτικής Αυστραλίας.
Ο κρατήρας σχηματίστηκε πριν από περισσότερα από 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια, γεγονός που τον καθιστά τον αρχαιότερο γνωστό κατά περισσότερο από ένα δισεκατομμύριο χρόνια. Η ανακάλυψή μας δημοσιεύεται σήμερα στο Nature Communications.
Περιέργως, ο κρατήρας βρισκόταν ακριβώς εκεί που ελπίζαμε ότι θα βρισκόταν, και η ανακάλυψή του υποστηρίζει μια θεωρία σχετικά με τη γέννηση των πρώτων ηπείρων της Γης.
Οι πρώτοι βράχοι
Τα αρχαιότερα πετρώματα στη Γη σχηματίστηκαν πριν από περισσότερα από 3 δισεκατομμύρια χρόνια και βρίσκονται στους πυρήνες των περισσότερων σύγχρονων ηπείρων. Ωστόσο, οι γεωλόγοι εξακολουθούν να μην μπορούν να συμφωνήσουν πώς ή γιατί σχηματίστηκαν.
Παρ' όλα αυτά, υπάρχει συμφωνία ότι αυτές οι πρώτες ήπειροι ήταν κρίσιμες για πολλές χημικές και βιολογικές διεργασίες στη Γη.
Πολλοί γεωλόγοι πιστεύουν ότι αυτά τα αρχαία πετρώματα σχηματίστηκαν πάνω από καυτά πλουμίδια που υψώθηκαν πάνω από τον λιωμένο μεταλλικό πυρήνα της Γης, μάλλον σαν κερί σε λάμπα λάβας. Άλλοι υποστηρίζουν ότι σχηματίστηκαν από τεκτονικές διεργασίες πλακών παρόμοιες με τη σύγχρονη Γη, όπου τα πετρώματα συγκρούονται και σπρώχνουν το ένα πάνω και κάτω από το άλλο.
Αν και τα δύο αυτά σενάρια είναι πολύ διαφορετικά, και τα δύο οδηγούνται από την απώλεια θερμότητας από το εσωτερικό του πλανήτη μας.
Εμείς σκεφτόμαστε μάλλον διαφορετικά.
Πριν από μερικά χρόνια, δημοσιεύσαμε μια εργασία που πρότεινε ότι η ενέργεια που απαιτείται για τη δημιουργία των ηπείρων της Pilbara προήλθε από το εξωτερικό της Γης, με τη μορφή μιας ή περισσότερων συγκρούσεων με μετεωρίτες διαμέτρου πολλών χιλιομέτρων.
Καθώς οι συγκρούσεις ανατίναζαν τεράστιους όγκους υλικού και έλιωναν τα πετρώματα γύρω τους, ο μανδύας από κάτω παρήγαγε παχιές «σταγόνες» ηφαιστειακού υλικού που εξελίχθηκαν σε ηπειρωτικό φλοιό.
Η απόδειξή μας τότε βρισκόταν στη χημική σύσταση μικροσκοπικών κρυστάλλων του ορυκτού ζιρκόνιο, μεγέθους περίπου κόκκων άμμου. Αλλά για να πείσουμε άλλους γεωλόγους, χρειαζόμασταν πιο πειστικά στοιχεία, κατά προτίμηση κάτι που οι άνθρωποι θα μπορούσαν να δουν χωρίς να χρειάζονται μικροσκόπιο.
Έτσι, τον Μάιο του 2021, ξεκινήσαμε το μακρύ ταξίδι βόρεια από το Περθ για δύο εβδομάδες εργασίας πεδίου στην Πιλμπάρα, όπου θα συναντούσαμε τους εταίρους μας από τη Γεωλογική Υπηρεσία της Δυτικής Αυστραλίας (GSWA) για να κυνηγήσουμε τον κρατήρα. Αλλά από πού να ξεκινήσουμε;
Μια τυχαία αρχή
Ο πρώτος μας στόχος ήταν ένα ασυνήθιστο στρώμα πετρωμάτων γνωστό ως Antarctic Creek Member, το οποίο εμφανίζεται στις πλευρές ενός θόλου διαμέτρου περίπου 20 χιλιομέτρων. Το Antarctic Creek Member έχει πάχος μόλις 20 μέτρα περίπου και αποτελείται κυρίως από ιζηματογενή πετρώματα που βρίσκονται ανάμεσα σε αρκετά χιλιόμετρα σκούρας, βασαλτικής λάβας.
Ωστόσο, περιέχει επίσης σφαιρίδια - σταγονίδια που σχηματίστηκαν από λιωμένο πέτρωμα που εκτοξεύτηκε κατά τη διάρκεια μιας σύγκρουσης. Αλλά αυτές οι σταγόνες θα μπορούσαν να έχουν ταξιδέψει σε όλη την υδρόγειο από μια γιγαντιαία πρόσκρουση οπουδήποτε στη Γη, πιθανότατα από έναν κρατήρα που έχει πλέον καταστραφεί.
Αφού συμβουλευτήκαμε τους χάρτες της GSWA και τις αεροφωτογραφίες, εντοπίσαμε μια περιοχή στο κέντρο της Pilbara κατά μήκος μιας σκονισμένης διαδρομής για να ξεκινήσουμε την έρευνά μας. Παρκάραμε τα οχήματα εκτός δρόμου και τραβήξαμε χωριστά τους δρόμους μας στις εξάρσεις, περισσότερο με ελπίδα παρά με προσδοκία, συμφωνώντας να συναντηθούμε μια ώρα αργότερα για να συζητήσουμε τι είχαμε βρει και να τσιμπήσουμε κάτι.
Είναι αξιοσημείωτο ότι όταν επιστρέψαμε στο όχημα, όλοι νομίζαμε ότι είχαμε βρει το ίδιο πράγμα: κώνους θρυμματισμού.
Οι κώνοι θρυμματισμού είναι όμορφες, λεπτεπίλεπτες διακλαδώσεις, που δεν διαφέρουν από τις σαΐτες του μπάντμιντον. Είναι το μόνο χαρακτηριστικό της κρούσης που είναι ορατό με γυμνό μάτι, και στη φύση μπορούν να σχηματιστούν μόνο μετά από πρόσκρουση μετεωρίτη.
Λίγο περισσότερο από μία ώρα μετά την αναζήτησή μας, είχαμε βρει ακριβώς αυτό που ψάχναμε. Είχαμε κυριολεκτικά ανοίξει τις πόρτες των τετρακίνητων οχημάτων μας και πατήσαμε στο δάπεδο ενός τεράστιου, αρχαίου κρατήρα πρόσκρουσης.
Απογοητευτικά, αφού τραβήξαμε μερικές φωτογραφίες και πήραμε μερικά δείγματα, έπρεπε να προχωρήσουμε σε άλλες τοποθεσίες, αλλά ήμασταν αποφασισμένοι να επιστρέψουμε το συντομότερο δυνατό. Το πιο σημαντικό, έπρεπε να μάθουμε πόσο παλιοί ήταν οι κώνοι θραύσης. Είχαμε ανακαλύψει τον παλαιότερο γνωστό κρατήρα στη Γη;
Αποδείχθηκε ότι το είχαμε κάνει.
Εκεί και πάλι πίσω
Έχοντας κάποιες εργαστηριακές έρευνες στο ενεργητικό μας, επιστρέψαμε στην περιοχή τον Μάιο του 2024 για να περάσουμε δέκα ημέρες εξετάζοντας λεπτομερέστερα τα στοιχεία.
Κώνοι θραύσης υπήρχαν παντού, αναπτυγμένοι στο μεγαλύτερο μέρος του μέλους Antarctic Creek, το οποίο ακολουθήσαμε για αρκετές εκατοντάδες μέτρα μέσα στους κυλιόμενους λόφους της Pilbara.
Οι παρατηρήσεις μας έδειξαν ότι πάνω από το στρώμα με τους κώνους θραύσης υπήρχε ένα παχύ στρώμα βασάλτη χωρίς ενδείξεις κρούσης από πρόσκρουση. Αυτό σήμαινε ότι η πρόσκρουση έπρεπε να έχει την ίδια ηλικία με τα πετρώματα του Antarctic Member, τα οποία γνωρίζουμε ότι έχουν ηλικία 3,5 δισεκατομμυρίων ετών.
Είχαμε την ηλικία μας και το ρεκόρ για τον παλαιότερο κρατήρα πρόσκρουσης στη Γη. Ίσως οι ιδέες μας σχετικά με την τελική προέλευση των ηπείρων να μην ήταν τόσο τρελές, όπως μας έλεγαν πολλοί.
Η τύχη είναι ένα θαυμάσιο πράγμα. Απ' όσο γνωρίζαμε, εκτός από τους παραδοσιακούς ιδιοκτήτες, τους ανθρώπους του Nyamal, κανένας γεωλόγος δεν είχε δει αυτά τα εκπληκτικά χαρακτηριστικά από τότε που σχηματίστηκαν.
Όπως και κάποιοι άλλοι πριν από εμάς, είχαμε υποστηρίξει ότι οι συγκρούσεις μετεωριτών έπαιζαν θεμελιώδη ρόλο στη γεωλογική ιστορία του πλανήτη μας, όπως σαφώς συνέβη και στη θρυμματισμένη Σελήνη μας και σε άλλους πλανήτες, φεγγάρια και αστεροειδείς. Τώρα εμείς και άλλοι έχουμε την ευκαιρία να ελέγξουμε αυτές τις ιδέες με βάση αδιάσειστα στοιχεία.
Ποιος ξέρει πόσοι αρχαίοι κρατήρες βρίσκονται ανεξερεύνητοι στους αρχαίους πυρήνες άλλων ηπείρων; Η εύρεση και η μελέτη τους θα μεταμορφώσει την κατανόησή μας για την πρώιμη Γη και τον ρόλο των γιγάντιων συγκρούσεων, όχι μόνο στον σχηματισμό των χερσαίων όγκων στους οποίους ζούμε όλοι, αλλά και στην προέλευση της ίδιας της ζωής.
