Największe na świecie miejsce uderzenia asteroidy może znajdować się właśnie tutaj, w Australii / Andrew Glikson

Bolid wchodzący w atmosferę. Domena publiczna.

Jeszcze niedawno uderzenia asteroid nie były uważane za znaczący czynnik w ewolucji Ziemi. Po późnym intensywnym bombardowaniu, które uderzyło w wewnętrzny układ słoneczny około 3,8–3,9 miliarda lat temu, uderzenia asteroid były ogólnie uważane za zdarzenia o niewielkim znaczeniu.

Wszystko to zmieniło się pod koniec lat 70., kiedy Walter i Louis Alvarez odkryli 65-milionowe uderzenie asteroidy KT (granica kredy i trzeciorzędu). Wiadomo obecnie, że jest ono powiązane z wyginięciem dinozaurów i wielu innych gatunków.

Zainteresowanie badaniami uderzeń ciał niebieskich – dyscypliną łączącą astronomię i geologię – wzrosło, gdy widmo dinozaurów uciekających przed płomieniami wywołanymi uderzeniem asteroidy przestało być science fiction i stało się faktem naukowym.

Odkrycie nowych struktur uderzeniowych przyciągnęło teraz uwagę naszych brzegów, w tym dwóch bardzo dużych uderzeń asteroid, pogrzebanych ponad dwa kilometry pod powierzchnią w północno-wschodniej części Australii Południowej.

Jeśli wstępne dowody są czymś, co można uznać za dowód, mogą to być największe miejsca uderzeń na planecie. Można sobie tylko wyobrazić katastrofalne wydarzenie, które mogło je spowodować, i konsekwencje, jakie miało to dla życia na Ziemi w tamtym czasie.

Fala upadków

Do tej pory badacze zidentyfikowali ponad 172 kratery meteorytowe i struktury uderzeniowe asteroid na całym świecie, co pokazuje, że nasza planeta nigdy nie została oszczędzona przed bombardowaniem przez asteroidy. Większość asteroid odpowiedzialnych za te uderzenia pochodzi z pasa asteroid między Marsem a Jowiszem, a większość komet pochodzi z obłoku Oorta na skraju Układu Słonecznego.

Tutaj w Australii mamy szczęście mieć naprawdę starożytny krajobraz, z którego część ma nawet 3,7 miliarda lat i zawiera minerały mające nawet 4,4 miliarda lat. Mamy również wysoki stopień stabilności geologicznej, co oznacza, że ​​wiele struktur uderzeniowych zachowało się przez wieki.

Do tej pory w Australii odkryto w sumie 33 kratery uderzeniowe i 27 prawdopodobnych struktur uderzeniowych. Obejmują one zarówno małe skupiska kraterów, takie jak Henbury w Terytorium Północnym, jak i duże struktury uderzeniowe, takie jak Acraman w Australii Południowej i Woodleigh w Australii Zachodniej.

Niektóre z nich są dobrze widoczne, takie jak Gosses Bluff, Terytorium Północne, Spider w Kimberley i Lawn Hill w Queensland. Inne są pogrzebane przez młodsze osady, takie jak Woodleigh, Australia Zachodnia, Yallalie w Australii Zachodniej i Tookoonooka i Talundilly w południowo-zachodnim Queensland.

Jednak największe z nich mogły zostać odkryte pod czerwonymi przestrzeniami środkowej Australii.

Podwójne uderzenie

Pierwszą wskazówkę dotyczącą metamorfizmu szokowego skorupy ziemskiej w północno-wschodniej części Australii Południowej odkryto, gdy Tonguc Uysal z Centrum Doskonałości Energii Geotermalnej Uniwersytetu Queensland brał udział w wierceniach w poszukiwaniu energii geotermalnej w 2009 r. w bogatym w ropę i gaz Basenie Coopera, który leży nad Basenem Warburtona.

Podczas pobytu tam natknął się na dowody niezwykłych mikrostruktur w ziarnach kwarcu z lokalnych granitów. Rozpoznał, że struktury kwarcowe były podobne do tych, które ja i moi koledzy znaleźliśmy w 1999 r. w 120-kilometrowej strukturze uderzeniowej w Woodleigh w Australii Zachodniej.

Odkrycia Tonguca zaintrygowały mnie i dlatego zaproponował mi, abym osobiście przeanalizował próbki rdzenia wiertniczego.

Począwszy od 2010 roku spędziłem wiele miesięcy na badaniu próbek rdzeni wiertniczych z Warburton Basin, używając trójwymiarowej mikroskopii optycznej i skaningowej mikroskopii elektronowej . Następnie przeprowadziłem szczegółową transmisyjną mikroskopię elektronową, którą wykonał John Fitzgerald .

Odkryliśmy, że lamela kwarcowa wykazuje charakterystyczny wzór deformacji, który może być wytworzony jedynie przez ekstremalne ciśnienia uderzeniowe powyżej 10 gigapaskali (100 kilobarów). Aby to ująć w perspektywie, poziomy te są znacznie wyższe niż ciśnienia u podstawy skorupy kontynentalnej 30 km do 50 km pod powierzchnią Ziemi.

Analiza próbek Warburtona wykazała, że ​​ciśnienie uderzeniowe wynosi od 10 do 20 gigapaskali, co może powstać jedynie w wyniku uderzenia dużej asteroidy lub komety.

Podczas gdy przeprowadzaliśmy nasze analizy, badacze sejsmiczni Brian Kennett i Erdinc Saygin oraz ich współpracownicy z Australian National University opublikowali artykuł, w którym donosili o bardzo dużych anomaliach sejsmicznych w północno-wschodniej części Australii Południowej. Anomalie te pokrywają się z regionem, w którym znaleźliśmy cechy wstrząsów w kryształach kwarcu.

Dowody sejsmiczne mogą być związane z głębokim pękaniem skorupy ziemskiej i zwiększonym gradientem geotermalnym, gdzie temperatura wzrasta szybciej wraz z głębokością niż w innych regionach kontynentu australijskiego. Obserwacja ta była zgodna z geofizycznym modelowaniem danych magnetycznych i grawitacyjnych z powietrza, które wskazują na anomalie pod Cooper Basin , badanym przez Tony’ego Meixnera z Geoscience Australia.

Łączenie dowodów

Wykorzystując anomalie geofizyczne wraz z rozkładem zszokowanych ziaren kwarcu znalezionych w otworach wiertniczych, szacujemy łączny rozmiar struktur bliźniaczych na około 400 km. To uczyniłoby struktury bliźniacze Warburton największymi znanymi do tej pory.

Nie udało nam się jednak jeszcze określić wieku i skutków uderzeń bliźniaczych Warburtona. Wiemy, że uderzenie musiało mieć co najmniej 300 milionów lat lub więcej. Opieramy się na badaniu wieku brył granitowych dotkniętych uderzeniem, które są przykryte młodszymi osadami, które nie wykazują oznak wstrząsu.

Inne badania rdzeni cyrkonów w granicie, przeprowadzone przez Tonguca Uysala i Alexandra Middletona oraz ich studentów z University of Queensland, sugerują, że cyrkony noszą ślady zarówno uderzenia sprzed 300 milionów lat, jak i uderzenia sprzed 420 milionów lat.

Jeśli uda nam się rozstrzygnąć kwestię wieku, będziemy mogli poszukiwać opadu radioaktywnego wyrzuconego z pierwotnego krateru oraz związanych z nim tsunami, a potencjalnie także ustalić, czy uderzenia te mają związek z wyginięciem.

W zapisie geologicznym można znaleźć informacje o wielu wydarzeniach, które doprowadziły do ​​wymierania gatunków i były związane z uderzeniami asteroid, np. uderzenie Akraman sprzed 580 milionów lat oraz wydarzenie z okresu kredy–paleogeńskiego sprzed 66 milionów lat, które doprowadziło do wyginięcia dinozaurów.

Najważniejszym wydarzeniem masowego wymierania jest jednak masowe wymieranie permsko-triasowe , które zabiło 90% gatunków żyjących około 250 milionów lat temu. Był to okres intensywnej aktywności wulkanicznej, który zbiega się również z uderzeniem Araguainha w Brazylii.

Odkrycie bliźniaczych uderzeń Warburtona stanowi kamień milowy w badaniu historii uderzeń Ziemi, w tym badań nad zdarzeniami uderzeniowymi związanymi z formacjami mającymi od 2,5 do 3,5 miliarda lat w kratonie Pilbara w Australii Zachodniej. Im więcej wiemy o tych uderzeniach, tym lepiej możemy zrozumieć inne zjawiska, takie jak masowe wymierania, powstawanie pewnych struktur geologicznych na przestrzeni czasu i powiązane z nimi zdarzenia magmowe.

Przedstawia także żywy obraz tego, co mogło się wydarzyć tego pamiętnego dnia kilkaset milionów lat temu i jaką katastrofę to musiało spowodować.

Opublikowano: 7 kwietnia 2015, 3:49 CEST

Powyższy artykuł był pierwotnie publikowany na stronie The Conversation

Link do artykułu: https://theconversation.com/worlds-largest-asteroid-impact-site-could-be-right-here-in-australia-37744