世界上最古老的小行星陨石坑被发现

我们将回到过去——刚刚被确认为地球上最古老的小行星陨石坑。它被称为Yarrabubba陨石坑，位于西澳大利亚州的中心，是25亿年前某个大型物体撞击地球时形成的。通过观察撞击产生的岩石——被称为震动晶体——一个澳大利亚地质学家团队弄清楚了撞击发生的时间。由于这个日期与地球气候的一些重大变化相对应，下一步是建立一个计算机模拟，看看可能发生了什么。伦敦帝国理工学院的托马斯·戴维森创造了这个模拟——他把整个故事告诉了菲尔·桑索姆……

托马斯:我们去了西澳大利亚的一个叫做Yarrabubba陨石坑的陨石坑，收集了一些样本，并对这些样本进行了测定;发现这个陨石坑的年龄比之前已知的最古老的陨石坑还要老。这个陨石坑有22.29亿年的历史。

菲尔- 22亿年前是什么撞击了地球，造成了这个陨石坑?

托马斯:好问题。所以我们不知道它到底是什么。无论是小行星还是彗星，最可能的情况是小行星撞击地球。如果它是一颗小行星，我们已经运行了一些模型，发现最可能的情况是一颗7公里的小行星以每秒17公里的速度撞击地球。

菲尔:哇。

托马斯-我的同事蒂蒙斯·埃里克森，他出去从陨石坑里收集了一些样本，拿了几袋岩石带回实验室;然后他们对这些样本进行分类，他们用一些特殊的技术提取出一些非常小的颗粒，这些颗粒被称为锆石和独居石。他们分析的这些颗粒大约有人类头发的宽度。

菲尔:那些东西只能来自小行星或流星之类的东西?

托马斯:在这些颗粒上看到的特征——它们有冲击特征，这些特征只在撞击事件中发现;因此，当小行星以每秒数公里的速度撞击地球时，会形成冲击波，在极高的压力和温度下挤压岩石，并改变矿物的晶体结构。

菲尔-那你怎么知道它们的年龄呢?

托马斯:所以他们研究了这两种矿物，独居石和锆石，他们研究了这些颗粒中铅和铀的含量。随着时间的推移，铀会以已知的速率自然衰变为铅。所以我们知道，如果你看铀和铅的比例，我们就能知道样本的年龄。当撞击在如此高的压力下挤压岩石时，就会从这些颗粒中去除铅，然后重置时钟。

菲尔-哦，就像小行星把沙漏底部的沙子都带走了——所有的铅……

托马斯:没错。

现在铀又变成了铅，你可以看到它变成了多少。

托马斯:完全正确。

菲尔:那时的世界是什么样子的?

托马斯:所以我们认为，当小行星撞击地球并形成亚拉伯巴陨石坑时，地球正处于全球冰河时期。所以这有时被称为雪球地球情景。我们认为可能会有几公里厚的冰，可能是全球性的。然后我用一些冲击物理模型进行了一些计算机模拟，看看如果这么大的小行星撞击地球，上面有冰盖会发生什么。

菲尔:这片区域和周围的冰看起来像什么?

托马斯-所以小行星下面的冰本身几乎马上就会蒸发。然后冰被推到大气层的高处我们称之为蒸汽羽流，上升到上层大气中。一旦它到达那里，它就会在大气层中扩散开来。

菲尔:那对大气有什么影响呢?

托马斯:水蒸气是一种温室气体。因此，如果我们能将足够多的碳排放到高层大气中，就会开始迫使气候变化，使大气变暖，导致冰河时代融化。

菲尔:它造成了很大的气候变化吗?

托马斯:嗯，撞击发生时，气候发生了很大的变化。通常我们可以把全球变暖归因于火山活动;但在亚拉伯巴撞击发生的时候，情况并非如此。所以我们认为这可能是气候变化背后的驱动力。

菲尔:这变化有多大?

托马斯:在撞击事件发生之前，可能是全球性的冰川作用。撞击后，在岩石记录中，这些冰川沉积物在撞击后的4亿年里都不存在。所以不管是什么融化了地球，都对气候产生了持久的影响和变化。