Відкриття одного з найстаріших ударів астероїда на Землі

У віддаленій пустелі в Австралії вчені виявили один із найстаріших ударів астероїда на Землі. Це сталося понад один мільярд років тому, в часи, коли наша планета була населена лише одноклітинними організмами.

Удар стався на території, відомій зараз як Північний купол, в північно-західній Австралії, де його присутність прихована під рваними червоними каменями з лави, що вивержувалася 3,47 мільярда років тому. У розсіяних серед них піщаниках містяться деякі з найстаріших мікробних фосилій планети, які розвивалися у киплячих гідротермальних басейнах і на поверхні мілководдя. Ці фосилії та удар можуть стати ключовими для вивчення минулого життя на Марсі, як зазначають геологи на чолі з Алеком Бреннером у статті, опублікованій 9 липня в журналі Science Advances.

Ці камені є “найкращими аналогами того, як виглядала поверхня Марса від 3 до 4 мільярдів років тому”, каже Бреннер з Єльського університету. У цей період Червона планета періодично була вологим середовищем і могла мати життєздатні умови для життя.

Відкриття може допомогти вченим передбачити, як можуть виглядати мікробні фосилії на Марсі, якщо їх знайдуть марсохід. Багато каменів на поверхні Марса були змінені під впливом гарячих потоків або ударів метеоритів, що може ускладнити виявлення реальних фосилій.

Форма новознайдених структур, на думку Бреннера, є “чудовою можливістю для людей зрозуміти, як виглядало б пошкодження фосилій та раннього життя в результаті удару”.

Що відбувалося на ранній Землі та Марсі?

Вчені вважають, що рання Земля зазнала ударів астероїдів; Місяць і Марс усіяні великими кратерами, деякі з яких старші ніж 4 мільярди років. У порівнянні з цим, найстаріша відома структура удару на Землі має всього 2,23 мільярда років. На відміну від Марса та Місяця, найстаріші кратери на Землі були зруйновані ерозією та тектонічними процесами, які розплавляють та переробляють земну кору.

Нове місце було випадково відкрито Бреннером під час його поїздки через Північний купол у 2023 році під час роботи в Гарварді. Коли він зупинився, щоб показати своїм помічникам деякі привабливі лавові камені, він помітив, що деякі з них виглядають так, ніби їх витесали в конічні форми з верхівками, спрямованими вгору. Ці “діряві конуси” утворилися в результаті ударної хвилі від потужного удару, що проникає на кілометри в земну кору.

«Кратер сам по собі було зруйновано», – каже Бреннер. «Усе, що ми бачимо, це глибокий, глибокий шар під кратером, який сильно постраждав.»

Це дивовижне відкриття, адже вчені досліджують цю територію протягом десятиліть, говорить Аарон Кавозі, геолог-ударник з університету Куртина в Перті, Австралія. “Часом ці речі просто ховаються на виду.”

Бреннер, Кавозі та їхні колеги картографували сотні дірявих конусів на території, що має ширину майже 7 кілометрів. Вершини конусів вказували, як компасні стрілки, на центральну точку, де метеорит завдав удару — відправляючи ударні хвилі в землю та утворюючи кратер, оцінену в 16 кілометрів в діаметрі.

Більшість зламаних каменів мали вік 3,47 мільярди років. Але команда Бреннера знайшла в одній області, що діряві конуси простягалися в верхній шар гірської породи віком всього 2,77 мільярда років, що означає, що удар повинен бути молодшим за це. Бреннер оцінює, що це сталося між 1,2 і 1,8 мільярда років тому, виходячи з його попереднього аналізу магнітного поля Землі в момент удару, яке збереглося в каменях.

Кавозі особливо радий 3,47-мільярдному віку каменів, що постраждали. “На Землі немає каменів старших за ці базальти, які б зберігали сліди шокового деформування” від удару, говорить він. Ці камені містять рідкісні “шоковані” мінерали титану, які щільніші, ніж ті, що зазвичай знаходяться на поверхні Землі, і фіксують високий тиск удару.

Від земних кратерів до життя на Марсі

Ці земні вулканічні базальти подібні до тих, що знаходяться на Марсі, зокрема в таких місцях, як кратер Джезеро, який міг періодично мати озеро 3-4 мільярди років тому. Марсохід Perseverance досліджував цей кратер і аналізував шари пісковика та сланцю, сформовані потікаючою водою. Він просвердлив ці камені та зібрав сім зразків, які в кінцевому підсумку можуть бути доставлені на Землю для вивчення на ознаки життя. Один із зразків каменю містить дивні структури “пятнистого леопарда”, які могли бути створені давніми мікробами.

Будь-які потенційні біомаркери в тих марсіанських каменях, найімовірніше, будуть неоднозначними, зміненими гідротермальними рідинами, хімічною ерозією або ударами метеоритів, говорить Міхаела Добсон, геолог з Брисбена, що працює за межами Нью-Зеландської астробіологічної мережі, яка не є частиною команди Бреннера.

Стародавні фосилії в районі Північного купола також піддалися подібним процесам, включаючи — як ми тепер знаємо — великий удар. “Ми можемо повернутися в ці середовища з новим поглядом,” говорить Добсон, щоб зрозуміти, як фосилії змінювалися — і як вони можуть виглядати в марсіанських каменях.