最近,科學家們證實了位於澳大利亞的雅拉布巴隕石坑(The Yarrabubba crater),是地球上最古老的小行星撞擊點。在22億年前,一顆巨大的小行星,撞上了現在的澳大利亞,在地球表面留下了直徑70公裡的疤痕。
小行星撞擊,在地球漫長的歷史中是「很常見」的事。然而有趣的是,科學家認為22億年前的那一次撞擊,可能在地球及其地球生的生命的歷史上發揮了至關重要的作用。那一次隕石撞擊,正好發生在地球從「雪球地球」(那時候整個地球被厚厚的冰層覆蓋)狀態中恢復過來的時期。這顆小行星可能是把地球從冰河時代的僵局中解救出來的關鍵角色嗎?研究人員猜測,很可能是這樣的。
這項新研究報告的合著者、倫敦帝國理工學院的託馬斯·戴維森博士(Dr Thomas Davison)在一份聲明中說:「雪球地球幾乎在雅拉布巴撞擊之後很短的時間內結束。這是巧合,還是雅拉布巴撞擊事件可能是當時的全球氣候大變局的意外原因?」
這項發表在《自然通訊》上的新研究利用地質年代測定法,確定了西澳大利亞內陸的雅拉布巴隕石坑的年齡,精確到22.29億年前,證實了它是世界上已知保存最久的撞擊結構。
來自美國國家航空航天局(NASA)詹森太空中心、澳大利亞柯廷大學和倫敦帝國理工學院的研究人員從亞拉布巴火山口採集了名為鋯石和獨居石的礦物樣本。這些礦物含有少量的鈾,鈾以已知的速率逐漸衰變為鉛,因此可以計算出它們的年齡。極端高溫,如隕石撞擊中的溫度,也會導致礦物失去其積累的鉛,有效地「重置」時鐘。通過測量鈾和鉛的同位素,研究小組能夠計算出撞擊後經過了多長時間。
如今,用肉眼幾乎看不到雅拉布巴火山口。然而,通過觀察該地區的地質情況及其規模,有可能找出曾經發生的撞擊事件。根據這項研究的工作原理,這次撞擊將涉及一顆直徑7公裡的小行星,和它迎面撞擊的一塊厚2-5公裡的冰蓋,撞擊時的速度為每秒17公裡。
模擬模型顯示,這顆不可能存在生命的小行星,在撞擊地球後,將超過1000億噸的水蒸氣推向大氣層。作為一種溫室氣體,水蒸氣的流入將在平流層中捕獲熱量並使地球變暖,甚至有將地球從深度凍結狀態中解除出來,讓「雪球」變成了「水球」,為之後的生命大復甦做好了鋪墊。如果真是這樣,那這個事件對地球上所有的生命來說,簡直就是奇蹟。然而,這個想法目前只是一種推測,因為「雪球地球」理論仍然存在許多問題。
同樣值得關注的是,雅拉布巴隕石坑是已知最古老的撞擊地點,是在地球表面留下了物理特徵。可能還有其他更古老的隕石坑,這些更古老的隕石坑可能後來被板塊吞沒或被火山地質淹沒了。例如,本月早些時候,一項研究發現,一個有78萬年歷史的隕石撞擊點隱藏在現代寮國的一個火山群下面。
了解更多早期的天體撞擊事件對地球的影響,有助於我們更多地了解地球的演化,以及氣候在其歷史中所扮演的角色。