Megtalálták az eddigi legősibb becsapódás nyomait

Néhány éve bukkantak csak rá arra az ausztrál helyszínre, ahol egy ősi becsapódás nyomait hordozó kőzettani jeleket azonosítottak a szakemberek. A korábbi vizsgálatok igazolták azt, hogy valóban becsapódáshoz köthetők e kőzetek, azonban akkor a pontos korukat még nem sikerült nagy biztonsággal megállapítani. Egy új kutatásban ezt tették most meg a Curtin Egyetem kutatói.

Nagyon sokáig a dél-afrikai Vredefort-krátert ismertük a legősibb (2,02 milliárd éves) becsapódási nyomnak, azonban pár éve egy ausztrál kráter átvette a vezetést 2,2 milliárd évvel. A most vizsgált kőzetek viszont ennél is jóval ősibbek, így ez esetben Ausztrália saját magát előzte meg.

A kutatók számos ásványt megvizsgáltak ahhoz, hogy összetettebb képet kapjanak a becsapódás körülményeiről és időrendjéről. Az esemény korát elsődlegesen cirkonkristályokkal vizsgálják, mivel ez az ásvány (ZrSiO₄) a keletkezése idején uránt épít a szerkezetébe, ám szinte semennyit sem. Az urán lebomlása során ólom keletkezik, így a cirkonban található ólom mennyisége árulkodik arról, mennyi ideje tart a cirkon urántartalmának átalakulása.

Ha a cirkon valamely igen drámai folyamaton megy keresztül, akkor előfordul az, hogy a kristály peremrégiója átalakul, ekkor újra is indul benne az „atomóra”, miközben a kristály közepe érintetlenül megőrzi az eredeti korát. Ezzel pedig igazi koronatanúvá válhat számos földtani esemény vizsgálatakor.

A becsapódás legkönnyebben felismerhető nyomait az úgynevezett nyomáskúpok (a fenti fotón ezek láthatók) jelentik. Ezek akkor jönnek létre, amikor az aktuális aszteroida a Földnek ütközik és hatalmas nyomás alakul ki, ami tovaterjedve a kőzetekben e geometriai formában deformálja azokat.

Efféle kúpokat lehet igazán nagy erejű robbantásokkal (atombomba) is létrehozni. Mivel a nyomáskúpokat hordozó bazaltos kőzetréteg kora ez esetben ismert volt (3,47 milliárd éves), ezért kimondottan a becsapódás nyomait mérték most meg a kutatók.

A cirkonkristályok (51 mérés) mellett muszkovitot (111 mérés), apatitot (31 mérés) és kalcitot (31 mérés) is vizsgáltak a nyomáskúpokat hordozó kőzetekből. Ezzel nemcsak magát a becsapódást datálhatták, hanem a kőzet későbbi átalakulásainak időpontjait is feltárhatták. Az eredmények összhangban vannak azzal, hogy a befogadó kőzet jóval idősebb, mintegy 3,4–3,5 milliárd éves. A cirkonok között számos olyan szemcsét találtak, amely még őrizte ezt az ősi kort, míg mások már egy későbbi esemény nyomát viselték.

Ez a fiatalabb korú csoport 3,02 milliárd évesnek adódott, amit a kutatók a becsapódás idejének tekintenek. Ezt az értelmezést az is erősíti, hogy az apatitkristályok ugyancsak ekkor keletkeztek, a szerzők szerint a becsapódást követő hidrotermális folyamatok során. A kalcit ezzel szemben nem a becsapódás korát rögzítette, hanem olyan izotópos adatokat szolgáltatott, amelyek az ősi, mintegy 3,5 milliárd éves befogadó kőzet korát támasztják alá.

Így a becsapódásra az eddigi legbiztosabbnak, több irányból alátámasztott módon kapott 3,02 milliárd éves kort adhatták meg a szakemberek, amivel az esemény a legrégebbi azonosított becsapódás bolygónkon. Ez esetben sem arról van szó, hogy valamilyen, geofizikai eszközökkel jól felismerhető kráter szerkezetre bukkantak rá (ahogy pl. a Vredefort esetében), hanem másodlagos nyomok vezették a kutatókat.

Efféle, a becsapódáskor lejátszódó átalakulást akár a jövőben is azonosíthatnak majd a bolygónk legősibb kőzeteiben (Grönland, Kanada, Ausztrália vagy Dél-Afrika területén), de azt ne várjuk el, hogy ezekhez szép kerek kráterformát is lehet majd találni. A Vredefort esetében a megmaradt szerkezet sok kilométeres mélységben létrejött átalakulást őriz, a felette lévő, valódi krátert hordozó kőzetek réges-régen lekoptak, a felismerhetetlenségig átalakultak.

Ha lesz majd még a mostaninál is ősibb becsapódási nyom, azt a mostanihoz hasonló nyomáskúpok vagy épp sokkolt ásványok jelenthetik majd. Az bizonyos, hogy voltak ennél ősibb (3,47 milliárd éves) becsapódások is, mivel olyan törmelékeket már azonosítottak, amik ehhez köthetők, ám a hozzájuk tartozó kráter(eke)t mindeddig nem találták meg. Ki tudja, vajon valaha rátalálhatnak-e ezekre is a szakemberek?