西オーストラリア州の広大な砂漠であるピルバラ地域では、直径約 40 キロメートルの標高に原始的な衝突の遺跡、つまり数十億年前に隕石が地球に衝突した古代の遺跡が保管されています。
地質学者のクリス・カークランド氏は「古代の地球を形作った激しい過程を垣間見ることができる稀な例」と表現する、この場所の岩石の破片が新たな測定の対象となった。これらの分析は、この衝突が30億年以上前に起こったことを示しており、地球上でこれまでに記録された中で最も古い隕石衝突となった。
カーティン大学の研究者グループ（カークランド氏率いる）は火曜日、北極ドーム衝突の年齢についてこれまでで最も正確な推定を詳述した研究を発表した。この構造は、2025 年初頭に初めて説明されました。ジャーナル *Geology* に掲載されたこの論文では、この出来事の年代は約 30 億 2 千万年前、中始生代に遡ります。
この辺境の時代、地球の表面はほぼ完全に海で覆われ、地球は絶え間なく隕石の衝突に見舞われました。これらの衝突の痕跡は、当時地球に最も近かった月のクレーターに最もよく保存されていますが、地球上の浸食と地殻プレートの動きにより、これらの痕跡のほとんどが消去されており、この発見は非常に貴重な地質学的記録となっています。
何十年もの間、ピルバラ地域は科学者によって隕石衝突の可能性がある場所と考えられていましたが、その正確な年代は不明のままでした。現在、高度な鉱物年代測定技術により、研究者はこの古代の地質学的出来事の最も明確な証拠を見つけることができました。
「衝撃は『鉱物時計』を残した。損傷した岩石の中で再結晶化した、または再形成された鉱物の年代を測定することで、この異常な出来事がいつ起こったかを特定できるようになった」とカークランド氏は声明で説明した。
最も重要な証拠は、この地域の玄武岩で見つかった鉱物であるジルコンの分析から得られました。これらの小さくて非常に弾力性のある粒子は、地質時代の記録を数十億年にわたって保存することができます。
ジルコン粒子の一部には「骨格」と分岐パターンが見られ、突然の成長を示唆していました。このような地層は、月のクレーターで見られるものと同様、衝突によって発生した極度の熱でジルコンが再結晶化したことを示している。
高分解能イオンマイクロプローブの助けを借りて、科学者らはジルコン粒子の年齢を34億年から30億年前の間で、平均は30億2千万年であると推定しました。これらの発見を検証するために、彼らはまた、加熱された液体の動きに関連して影響を受けた岩石の亀裂に形成される別の鉱物であるアパタイトも調べた。アパタイトの測定では、統計的に同一の平均年齢が示されました。
「新しい年代測定では、北極ドーム構造は地球上で知られている最古の衝突クレーターであり、地球の最初の大陸が形成されつつあった重要な段階である始生代の唯一認められた例であると位置づけられています」とカークランド氏は詳述する。以前は、800キロ南に位置する22億年前のものとされるヤラババ・クレーターがこの記録を保持していた。
同僚の批判と影響の時代に関する論争
この新しい研究で分析された鉱物は、隕石衝突の強烈な衝撃波によって形成された円錐形の岩石構造である「シャッターコーン」で発見された。
昨年 3 月にこのクレーターが最初に記録されたとき、その年齢の予備的な推定は、これらの円錐丘の上下にある岩層の年齢間の相関関係のみに基づいていました。このアプローチにより、約 35 億年と推定されましたが、その時点ですでに、クリス・カークランドのチームの同僚を含む一部の学者がこれらの発見に異議を唱えていました。
主な反対意見は、同じくカーティン大学の地質学者であるアーロン・カボシー氏からのもので、彼は北極ドームの影響に関する別の研究を主導した人物である。彼らの研究では、かなり若い岩層の間に破砕錐体が存在し、その年代はおよそ 27 億年前であることが判明しました。同氏によると、この証拠は、衝撃がその日以降にのみ発生した可能性があることを示していたという。
「著者らが『35億年影響』という2025年の仮説を撤回したことに安心しているが、（30億2000万年）影響について説得力のある議論ができたとも思えない」とカボシー氏は述べた。
一方、カークランド教授はこれらの批判に反論し、「より新しい時代に関する議論は、依然として、直接的な地球化学的または地質年代学的分析ではなく、主に衛星地図作成に基づいた、年代測定されていない岩石の長距離相関に依存している」と主張した。 「現在、衝突した岩石自体から得られた、同じ年代を示す鉱物時計が 2 つあります。これが、直接年代測定が非常に重要である理由です。」
ハーバード大学の地質学者であり、この研究を初期から批判していたアレック・ブレナー氏も、懸念を表明した。 「これらの岩石は年代測定されていないため、新しい研究ではこの観察は除外されていますが、すでに年代測定されている近くの岩石と非常に直接的に相関する可能性があります」と彼は説明した。
カークランド教授はまた、損傷した岩石の亀裂を通過する熱水による鉱物の形成など、彼の研究で観察された鉱物学的変化は、隕石衝突のような過程に特有のものであろう、と主張した。
この見方に反して、ブレナー氏は同意しない。 「未知の流体の流れイベントを観察したからといって、それが衝撃の結果であることを意味するものではありません」と彼は言う。 「[カークランド]は、同様の日付の流体流イベントが衝突と明らかに関連していない他のクレーターにも取り組んできました。ほとんどの場合、それらは関係ありません。」
「したがって、彼らはこの地域でこれまで文書化されていなかった熱水現象の年代を特定したと考えたいと思います」とブレナー氏は結論づけた。