Старейшие ударные кратеры на Земле скоро исчезнут
Международная группа ученых сделала вывод, что древние ударные кратеры на Земле исчезают под действием эрозии. Из-за этого может быть трудно или невозможно найти кратеры времен архея, закончившегося 2,5 млрд лет назад. Исследование опубликовано в журнале Journal of Geophysical Research Planets.
Ударный кратер – это углубление, которое осталось на поверхности планеты при ее столкновении с небесным телом меньшего размера. По ударным кратерам на Земле можно делать выводы о структуре ранней Земли и о составе тел Солнечной системы. Геологи находили свидетельства таких ударов: изверженные породы, расплавленные камни, сформированные под высоким давлением минералы, которым больше 3,5 млрд лет. Однако сами кратеры не так хорошо видны, хотя их можно обнаружить с помощью геофизических инструментов: сейсмических изображений или карт гравитационного поля. Однако старейшие известные ударные кратеры имеют возраст 2 млрд лет, а кратеров древнее этих нет.
Геологи задались вопросом, насколько сильно эрозия может разрушать ударные кратеры. Они предположили, что 10 км вертикальной эрозии сотрет даже самые крупные ударные структуры, и решили проверить свою гипотезу. В качестве объекта исследования ученые выбрали древнейший известный ударный кратер – кратер Вредефорт в ЮАР. Он был сформирован около 2 млрд лет назад при столкновении с небесным телом диаметром около 20 км, а диаметр самого кратера составляет 300 км. Сила столкновения была настолько велика, что из-за него кора и мантия поднялись, сформировав купол. На периферии кратера можно было наблюдать трансформированные минералы и расплавленную породу. При этом вся структура кратера пострадала от эрозии, из-за чего сейчас узнаваемые черты ударного кратера сохранились только в его центре.
Ученые задались вопросом, сохранились ли характерные для ударного кратера черты в более глубоких слоях. Для этого они сделали поперечный разрез и извлекли образцы породы с глубины 22 км, а затем проанализировали их физические свойства в поисках различий в плотности, пористости и минералогических характеристиках между породой, связанной с ударным кратером и не связанной с ним. Также ученые смоделировали удар, чтобы сравнить результаты со своими наблюдениями. К удивлению геологов, несмотря на сохранившиеся минералы и расплавленную породу, породы у внешних границ кратера Вредефорт были практически неотличимы от тех, которые не затронул удар. Это подтверждает, что 10 км вертикальной эрозии достаточны для того, чтобы уничтожить кратер. Поэтому нужно торопиться с его изучением, так как вскоре он может полностью разрушиться.
Ученые подтвердили, что вероятность нахождения ударных кратеров времен архея, то есть старее 2 млрд, крайне мала. Однако изредка их следы могут сохраняться из-за необычных условий среды.