地球上最古老的撞擊坑正在消失
轟擊地球表面的小行星最早的撞擊傷痕可能會在時間的蹂躪中永遠消失。
根據一項新的分析,科學家們無法找到任何超過20億年的隕石坑是有原因的。地球上不斷的侵蝕和地質過程很可能將它們從地表完全抹去,只留下最原始的痕跡,如高壓礦物和融化的巖石。
“我們所擁有的舊結構被保留下來幾乎是一種僥幸,”行星科學家馬修·胡貝爾說南非西開普大學。
“如果我們有那些較舊的隕石坑,我們可以回答很多問題。但這是地質學的正常情況。我們必須用現有的東西來編一個故事。
太陽系的早期比現在動蕩得多。有很多太空巖石飛來飛去,太陽系內部遭受了相當大的打擊。火星,汞和月亮所有表面都有嚴重的坑坑洼洼追溯到超過40億年前,證明了這種暴力。
按理說,地球也同樣遭受了重創,但20多億年前的隕石坑記錄是空的。地球擁有火星,水星和月球所沒有的東西 - 強大的侵蝕影響和構造活動 - 但Huber和他的團隊想知道這些過程在消除隕石坑證據方面的有效性和效率。
科學家可以通過多種方式找到隕石坑的證據。巨大的影響將改變地幔例如,在隕石坑底部以下,可以揭示重力測繪和地震成像。
然而,Huber和他的團隊想知道,從地表移除所有地球物理證據需要多少自上而下的侵蝕。
他們研究了世界上已知最古老的撞擊坑之一,弗里德堡在南非。它大約有20億年的歷史,直徑300公里(186英里),形成一個20公里(12英里)小行星撞向地球。影響改變了地球表面的形狀,由于反彈和周圍的同心結構,中心有一個峰值。
估計垂直侵蝕大約10公里的物質足以抹去最大的隕石坑。弗里德堡經歷了大約7至10公里的垂直侵蝕。剩下的只是一個半圓形的山丘環,一些較小的特征,以及在重力測繪測量中發現的地下看不見的蝕變。
Huber和他的團隊想知道發生了什么,不是在地面上,而是在地下,所以他們從隕石坑的不同點采集了巖心樣本。他們模擬了撞擊對巖石的影響,并比較了他們的樣本,尋找撞擊巖石和非沖擊巖石之間密度、孔隙度和礦物學的差異。
結果表明,找到較老的隕石坑的幾率并不大。雖然在隕石坑內可以識別出一些撞擊礦物和熔體,但外部區域的巖石與周圍的非撞擊巖石沒有區別。
“這并不完全是我們期待的結果,”胡貝爾 說.“有差異的地方,非常柔和。我們花了一段時間才真正理解數據。十公里的侵蝕和所有撞擊的地球物理證據都消失了,即使是最大的隕石坑。
鑒于地球上消除隕石坑的過程也是處理是有利于生活,我們不能對此太生氣。
該團隊的研究已發表在地球物理研究行星雜志.