Найдавніші шрами від ударів астероїдів, які бомбардували поверхню Землі, можуть бути назавжди втрачені через руйнівний вплив часу.
Згідно з новим аналізом, є причина, чому вчені не змогли знайти жодного кратера віком понад 2 мільярди років. Постійна ерозія та геологічні процеси на Землі, ймовірно, повністю стерли їх з поверхні, залишивши після себе лише крихітні сліди, такі як мінерали під високим тиском та розплавлені породи.
“Це майже випадковість, що старі структури, які ми маємо, взагалі збереглися”, – каже планетолог Метью Губер з Університету Західного Кейпу в Південній Африці.
“Є багато питань, на які ми могли б відповісти, якби у нас були ці старі кратери. Але це звичайна історія в геології. Ми повинні створювати історію з того, що нам доступно”.
Ранні роки Сонячної системи були набагато більш турбулентними, ніж зараз. Навколо літало багато космічного каміння, і внутрішня частина Сонячної системи зазнавала неабияких ударів. Марс, Меркурій і Місяць мають сильно поцятковані кратерами поверхні, що виникли понад 4 мільярди років тому, що свідчить про це насильство.
Сильно поцяткована кратерами поверхня Місяця. (NASA)
Цілком логічно, що Земля також зазнала побоїв, але на ній немає жодного кратера, який би датувався більш ніж 2 мільярдами років тому. Земля має те, чого немає на Марсі, Меркурії та Місяці – потужний ерозійний вплив і тектонічну активність, але Губер і його команда хотіли точно знати, наскільки ефективно ці процеси стирають сліди кратерів.
Існують способи, за допомогою яких вчені можуть знайти докази існування кратерів. Наприклад, потужний удар може змінити мантію під дном кратера, що можна виявити за допомогою гравітаційного картування та сейсмічних зображень.
Однак Губер і його команда хотіли дізнатися, скільки ерозії зверху вниз потрібно, щоб видалити всі геофізичні докази з поверхні.
Вони вивчали один з найстаріших відомих ударних кратерів у світі – Вредефорт у Південній Африці. Йому близько 2 мільярдів років і він має 300 кілометрів (186 миль) в поперечнику, утворившись, коли в Землю врізався 20-кілометровий (12-мильний) астероїд. Удар змінив форму поверхні планети, утворивши пік у центрі через відскок і концентричні структури навколо нього.
За оцінками, вертикальної ерозії близько 10 кілометрів матеріалу достатньо, щоб стерти навіть найбільші кратери. Вредефорт зазнав, за оцінками, від 7 до 10 кілометрів вертикальної ерозії. Все, що залишилося, – це напівкругле кільце пагорбів, деякі менші об’єкти, а також невидимі зміни під землею, виявлені під час гравітаційного картографування.
Карта геології кратера Вредефорт. (Хубер та ін., JGR Planets, 2023)
Хубер і його команда хотіли дізнатися, що відбувалося не над землею, а під нею, тому вони взяли зразки керна породи з різних точок кратера. Вони змоделювали зміни, які мав би внести в породу удар, і порівняли свої зразки, шукаючи відмінності в щільності, пористості та мінералогії між породами, що зазнали і не зазнали удару.
Результати показали, що шанси знайти старіші кратери невеликі. Хоча деякі ударні мінерали та розплав можна було ідентифікувати всередині кратера, породи в зовнішніх регіонах не відрізнялися від неударних порід навколо них.
“Це був не зовсім той результат, якого ми очікували, – каже Губер. “Різниця там, де вона була, була неймовірно приглушеною. Нам знадобився певний час, щоб по-справжньому осмислити отримані дані. Десять кілометрів ерозії – і всі геофізичні докази удару просто зникають, навіть з найбільшими кратерами”.
Враховуючи, що процеси, які стирають кратери на Землі, також є процесами, сприятливими для життя, ми не можемо надто злитися з цього приводу.
