این دهانه در منطقه باستانی پیلبارا در غرب استرالیا قرار دارد.
کریس کرکلند از دانشگاه کرتین استرالیا که رهبری این کشف را بر عهده داشته، گفت: “با توجه به اینکه شواهد چنین برخوردهایی به دلیل فرایندهای بازسازی زمین بسیار نادر است، این یک پیشرفت عمده در درک زمین اولیه است.”
تحلیل لایههای سنگی در این منطقه نشان میدهد که دهانهای به عرض حداقل ۱۰۰ کیلومتر پس از برخورد یک سنگ فضایی بزرگ به زمین حدود ۳.۴۷ میلیارد سال پیش ایجاد شده است، زمانی که سیاره ما تقریباً کاملاً پوشیده از آب بود. این کشف رکورد قدیمیترین دهانه برخوردی در زمین را به بیش از یک میلیارد سال قبل میبرد؛ رکورد قبلی متعلق به ساختار برخوردی یارابوبا بود که آن هم در غرب استرالیا قرار دارد.
محققان تخمین زدهاند که سنگ فضایی مسئول این دهانه با سرعت ۳۶,۰۰۰ کیلومتر در ساعت در حال حرکت بوده است، که برخورد آن باعث پخش شدن بقایای آن در سراسر سیاره شد. با این حال، طبق گفته کرکلند، این رویداد تنها یک نیروی ویرانگر نبوده است. دهانهای که به جا گذاشت، ممکن است نقش مهمی در پرورش زندگی اولیه داشته باشد و بنابراین میتواند اطلاعاتی در مورد چگونگی پیدایش زندگی در سیاره ما به ما بدهد.
فشارهای بالا که پس از برخورد شهابسنگها به وجود میآید، میتواند مواد معدنی درون سنگها را تغییر دهد و گاهی آنها را به شیشه شفاف تبدیل کند. این امر به طور نظری اجازه میدهد که نور خورشید بیشتر به ترکهای شکافته شده در سنگها نفوذ کرده و شرایط فیزیکی و شیمیایی لازم برای رشد زندگی اولیه را فراهم کند. همانطور که کرکلند توضیح میدهد، برخوردهای شهابسنگها همچنین باعث تشکیل استخرهای آب گرم و غنی از مواد معدنی میشود که میتوانستهاند به عنوان گهوارههایی برای زندگی میکروبی اولیه عمل کنند و شرایط لازم برای ظهور زندگی مانند آنچه که امروز میشناسیم را فراهم آورند.
در ماه اردیبهشت ۱۴۰۰، تنها یک ساعت پس از رسیدن به منطقهای در منطقه پیلبارا به نام دمنه قطب شمال، کرکلند و همکارانش شواهدی از دهانه برخوردی یافتند: سنگهای منحصر به فردی که شبیه به شاتلکاکهای معکوس بدمینتون بودند و بالای آنها قطع شده بود، که به آنها “کونهای شکسته” گفته میشود. وجود این ساختارها که به خوبی حفظ شدهاند و طول آنها چند صد متر است، “شواهد مستقیم و بهطور صریح غیرقابل انکار از یک رویداد برخوردی باستانی است”، کرکلند گفت. “شناسایی این کونهای شکسته لحظهای واقعاً شگفتانگیز بود.”
محققان در ماه اردیبهشت سال گذشته برای انجام تحقیقات میدانی دقیقتر به این منطقه بازگشتند و پس از آن، سازمان زمینشناسی غرب استرالیا تاریخگذاری لایههای سنگی بالای و زیر کونهای شکسته کشفشده را انجام داد. این لایهها حدود ۳.۴۷ میلیارد سال پیش تخمین زده شد، که دهانه را به عنوان قدیمیترین دهانه برخوردی جهان تایید کرد. اگر تحقیقات میدانی آینده نشان دهد که این کونها در سراسر قطر ۴۰ تا ۴۵ کیلومتری دمنه قطب شمال یافت میشوند، این موضوع با اندازه دهانه ۱۰۰ کیلومتری که در مطالعه جدید پیشنهاد شده است، همخوانی دارد.
کرکلند گفت: “کشف آنها در دمنه قطب شمال چیزی را تایید کرد که ما بر اساس شواهد ایزوتوپی مدتها به آن مشکوک بودیم.”
“اتفاقات خوششانس چیز شگفتانگیزی هستند.” او و تیمش در مقالهای نوشتند: “تا آنجا که میدانستیم، جز صاحبان سنتی این منطقه، مردم نیامال، هیچ زمینشناسی این ویژگیهای شگفتانگیز را از زمان تشکیلشان مشاهده نکرده بود.”
با این حال، همه به اندازهگیری اندازه دهانه برخوردی باستانی جدید و اهمیت آن در پیشرفت درک ما از زندگی اولیه در زمین متقاعد نشدهاند. مارک نورمن، پژوهشگر ممتاز در مدرسه تحقیقاتی علوم زمین دانشگاه ملی استرالیا، به ABC استرالیا گفت که این مطالعه شواهد قطعی در مورد اندازه این دهانه خاص و ارتباط آن با تأثیرات برخوردها بر زمین اولیه ندارد.
او گفت: “در حالی که کشف این دهانه برخوردی باستانی جالب است، اما واقعاً درک ما از اینکه برخوردها چگونه ممکن است بر نحوه شکلگیری و تکامل زمین در طی میلیاردها سال تأثیر گذاشته باشند را پیش نمیبرد.”
علاوه بر پیامدهایی برای زندگی اولیه در سیاره ما، دهانه جدید کشفشده به جمعیتی از دهانههای برخوردی باستانی مشابه که هنوز کشف نشدهاند، اشاره دارد، کرکلند گفت. این کشف “بر اهمیت بازنگری در زمینهای باستانی برای شواهدی از رویدادهای برخوردی اولیه تأکید دارد.”
بهترین شانس برای یافتن دهانههای باستانی بیشتر مانند این دهانه جدید، جستجو برای کونهای شکسته و ویژگیهای مشابه است که میتوانستند در فعالیتهای بازسازی زمین از بین نرفته یا عمیقاً مدفون شده باشند.
کرکلند گفت: “چالش در یافتن آنهاست، زیرا بیشتر آنها نابود شدهاند یا به عمق دفن شدهاند.”
این کشف در مقالهای که روز پنجشنبه (۱۶ اسفند) در Nature Communications منتشر شد، شرح داده شده است.
