На протяжении всей истории Земли наша планета подвергалась бомбардировке астероидами и другими космическими камнями, оставляя на ее поверхности шрамы в виде кратеров. Однако новый анализ показывает, что эти древние шрамы от ударов могут быть навсегда потеряны, стерты постоянной эрозией и геологическими процессами, формирующими нашу планету.
Ученые давно задаются вопросом, почему им не удается найти кратеры возрастом более 2 млрд. лет. Ответ кроется в мощных эрозионных воздействиях и тектонической активности, которыми обладает Земля, в отличие от Марса, Меркурия и Луны. Эти силы, вероятно, стерли все следы кратеров, существовавших до 2 млрд. лет назад, оставив лишь слабые следы, такие как минералы высокого давления и расплавленные породы.
"То, что старые структуры вообще сохранились, - это почти случайность", - говорит планетолог Мэтью Хьюбер. "Есть много вопросов, на которые мы могли бы ответить, если бы у нас были эти старые кратеры. Но это обычная история в геологии. Нам приходится строить историю из того, что есть".
Первые годы существования Солнечной системы были отмечены сильной турбулентностью, космические камни проносились по внутренней части Солнечной системы и бомбардировали небесные тела. Об этом свидетельствуют Марс, Меркурий и Луна, поверхность которых сильно изрезана кратерами более 4 млрд. лет назад.
Чтобы понять, почему исчезли древние кратеры на Земле, Хубер и его коллеги изучили один из старейших известных ударных кратеров - Вредефорт в Южной Африке. Этот кратер, образовавшийся около 2 млрд. лет назад при столкновении 20-километрового астероида с Землей, позволил получить ценные сведения о процессах эрозии.
Взяв образцы керна из разных точек кратера и сравнив их с породами, не подвергшимися воздействию, исследователи смогли смоделировать изменения, вызванные ударом. Они искали различия в плотности, пористости и минералогии между двумя типами пород.
Результаты оказались неутешительными для тех, кто надеется обнаружить более древние кратеры. Хотя в кратере Вредефорт было обнаружено некоторое количество ударных минералов и расплава, породы во внешних областях были неотличимы от своих неимпактных аналогов. Это говорит о том, что даже самые крупные кратеры могут быть стерты вертикальной эрозией на протяжении около 10 км, оставив после себя лишь малозаметные геологические особенности и скрытые под землей изменения.
Результаты данного исследования свидетельствуют о проблемах, с которыми сталкиваются ученые при изучении древней истории Земли. Постоянные процессы эрозии и тектонической активности фактически стерли следы воздействий, происходивших миллиарды лет назад. В результате исследователи вынуждены опираться на ограниченную информацию, чтобы собрать воедино историю прошлого нашей планеты.
Хотя самые ранние шрамы от столкновений могут быть потеряны для времени, поиски понимания космической истории Земли продолжаются. Ученые будут продолжать исследовать другие возможности, такие как гравитационное картирование и сейсмическая съемка, чтобы найти скрытые подсказки о бурном прошлом нашей планеты.
