В регионе Пилбара, обширной пустыне в Западной Австралии, на возвышении диаметром около 40 километров хранятся остатки первобытного удара: древнего места, где миллиарды лет назад на Землю врезался метеорит.
Фрагменты горных пород на этом месте, которые геолог Крис Киркланд описывает как «редкий взгляд на жестокие процессы, сформировавшие древнюю Землю», были подвергнуты новым измерениям. Эти анализы показывают, что столкновение произошло более трех миллиардов лет назад, что делает его самым старым падением метеорита, когда-либо зарегистрированным на планете.
Группа исследователей из Университета Кертина во главе с Киркландом опубликовала во вторник исследование, в котором подробно описаны наиболее точные на сегодняшний день оценки возраста воздействия Купола Северного полюса. Структура была первоначально описана в начале 2025 года. В статье, опубликованной в журнале *Geology*, это событие датируется примерно 3,02 миллиарда лет назад, в мезоархейскую эпоху.
В этот отдаленный период поверхность Земли была почти полностью покрыта океанами и планета подвергалась непрекращающейся бомбардировке метеоритами. Хотя следы этих ударов лучше всего сохранились в кратерах Луны, которая в то время была ближе всего к Земле, эрозия и движение тектонических плит на нашей планете стерли большую часть этих следов, сделав открытие бесценным геологическим свидетельством.
На протяжении многих десятилетий район Пилбара рассматривался учеными как возможное место падения метеорита, однако его точный возраст оставался неопределенным. Теперь передовые методы датирования минералов позволили исследователям найти ярчайшие доказательства этого древнего геологического события.
«В результате удара остались «минеральные часы». Датируя минералы, которые были перекристаллизованы или повторно образовались в поврежденных породах, мы теперь можем определить, когда произошло это экстраординарное событие», — пояснил Киркланд в своем заявлении.
Наиболее важные доказательства были получены в результате анализа циркона, минерала, обнаруженного в базальтовых породах региона. Эти маленькие, чрезвычайно устойчивые зерна способны сохранять рекорд геологического времени на протяжении миллиардов лет.
Некоторые из зерен циркона имели «скелетный» и ветвящийся рисунок, что указывает на внезапный рост. Такие образования, похожие на те, что наблюдаются в лунных кратерах, указывают на то, что циркон перекристаллизовался под воздействием сильной жары, вызванной ударом.
С помощью ионного микрозонда высокого разрешения ученые оценили возраст зерен циркона от 3,4 до 3 миллиардов лет назад, в среднем 3,02 миллиарда лет. Чтобы подтвердить эти выводы, они также исследовали апатит, еще один минерал, который образовался в трещинах затронутых пород в результате движения нагретых жидкостей. Измерения апатита показали статистически идентичный средний возраст.
«Новые датировки позиционируют структуру Купола Северного полюса как старейший известный ударный кратер на Земле и единственный признанный образец архейского периода, решающей фазы формирования первых континентов планеты», – детализирует Киркланд. Ранее этот рекорд принадлежал кратеру Яррабубба, возраст которого составляет 2,2 миллиарда лет и расположен в 800 километрах к югу.
Критика со стороны коллег и споры о возрасте воздействия
Минералы, проанализированные в этом новом исследовании, были обнаружены в «конусах разрушения», которые представляют собой конические горные структуры, образовавшиеся в результате интенсивной ударной волны от удара метеорита.
Когда кратер был первоначально задокументирован в марте прошлого года, предварительные оценки его возраста основывались исключительно на корреляции между возрастом слоев горных пород, расположенных выше и ниже этих конусов. Такой подход привел к оценке примерно в 3,5 миллиарда лет, но уже в то время некоторые ученые, в том числе коллеги из команды Криса Киркланда, оспорили эти выводы.
Основное возражение исходило от Аарона Кавоси, также геолога из Университета Кертина, который провел еще одно исследование воздействия Купола Северного полюса. Их исследования обнаружили конусы разрушения между значительно более молодыми слоями горных пород, возраст которых составляет примерно 2,7 миллиарда лет. Эти доказательства, по его словам, указывают на то, что удар мог произойти только после этой даты.
«Хотя я рад, что авторы отступили от своей гипотезы 2025 года о «воздействии в 3,5 миллиарда лет», я также не верю, что они привели убедительные аргументы в пользу воздействия [3,02 миллиарда лет]», — сказал Кавоси.
Киркланд, в свою очередь, опровергает эту критику: «Аргументы в пользу более позднего возраста по-прежнему зависят от корреляции на больших расстояниях горных пород, которые не были датированы, основанной в основном на спутниковом картировании, а не на прямом геохимическом или геохронологическом анализе», – утверждал он. «Теперь у нас есть два минеральных часа, полученные из самих ударных пород, которые показывают один и тот же возраст. Вот почему прямая датировка так важна».
Алек Бреннер, геолог из Гарвардского университета и один из первых критиков исследования, также выразил свои сомнения. «Хотя новое исследование исключает это наблюдение, поскольку эти камни не были датированы, их можно совершенно напрямую коррелировать с близлежащими камнями, которые уже были датированы», — пояснил он.
Киркланд также утверждал, что минералогические изменения, наблюдаемые в его исследовании, такие как образование минералов под действием горячей воды, проходящей через трещины в поврежденных породах, будут уникальными для такого процесса, как падение метеорита.
Вопреки этой точке зрения, Бреннер не согласен. «Наблюдение неизвестного события потока жидкости не означает, что оно было результатом удара», — сказал он. «[Киркланд] также работал над другими кратерами, в которых аналогичные датированные события потока жидкости явно не были связаны с ударами. В большинстве случаев это не так».
«Поэтому я бы предположил, что они датировали ранее недокументированный гидротермальный эпизод в этом регионе», — заключил Бреннер.