Ученые нашли место падения астероида, вызвавшего ордовикское вымирание

Ударная структура Дениликвина на юге Нового Южного Уэльса (Австралия) достигает 520 километров в диаметре. Это превышает размеры ударной структуры Вредефорт шириной около 300 км в Южной Африке, которая на сегодняшний день считается крупнейшей в мире ударной структурой. 

История бомбардировки Земли астероидами в значительной степени скрыта. Этому есть несколько причин. Первый - это эрозия: процесс, при котором гравитация, ветер и вода со временем медленно изменяют поверхность земли.

При столкновении астероида образуется кратер с поднятым ядром. Это похоже на то, как капля воды выплескивается вверх из кратеров, когда вы бросаете камешек в бассейн.

Этот приподнятый центральный купол является ключевой характеристикой крупных ударных структур. Однако за тысячи и миллионы лет он может разрушаться, что затрудняет идентификацию структуры.

Структуры также могут быть погребены осадочными породами с течением времени. Или они могут исчезнуть в результате субдукции, при которой тектонические плиты могут сталкиваться и скользить друг под другом в слой мантии Земли.

Тем не менее, новые геофизические открытия обнаруживают следы ударных структур, образованных астероидами, которые, возможно, достигали десятков километров в поперечнике, что предвещает смену парадигмы в нашем понимании того, как Земля эволюционировала на протяжении эонов. К ним относятся новаторские открытия ударных “выбросов”, которые представляют собой материалы, выброшенные из кратера во время удара.

В недавнем выпуске журнала Tectonophysics исследователи предположили, что самые старые слои этих выбросов, обнаруженные в отложениях на ранних территориях по всему миру, могут означать окончание поздней тяжелой бомбардировки Земли. Последние данные свидетельствуют о том, что Земля и другие планеты Солнечной системы подвергались интенсивным бомбардировкам астероидами примерно до 3,2 миллиарда лет назад.

Австралийский континент и его предшественник Гондвана были ареной для многочисленных столкновений с астероидами. В результате образовались по меньшей мере 38 подтвержденных и 43 потенциальных ударных структуры, начиная от относительно небольших кратеров и заканчивая очень крупными.

На этой карте показано распределение кольцевых структур неопределенного, возможного или вероятного происхождения на австралийском континенте и на шельфе. Зеленые точки обозначают подтвержденные ударные кратеры. Красные точки представляют подтвержденные ударные структуры шириной более 100 км, тогда как красные точки внутри белых кругов имеют ширину более 50 км. Желтые точки представляют вероятные ударные структуры. 

Когда крупный астероид ударяется о Землю, лежащая под ним кора реагирует кратковременным упругим отскоком, который образует центральный купол.

Такие купола, которые медленно разрушаются, являются единственным, что сохраняется от первоначальной структуры удара.

Известные примеры находятся в ударной структуре Вредефорт и кратере Чиксулуб шириной 170 км в Мексике. Последний представляет собой удар, который вызвал вымирание динозавров.

Авторы исследования предположили, что магнитные структуры под бассейном Мюррея в Новом Южном Уэльсе, вероятно, представляют собой массивную скрытую ударную структуру. Анализ обновленных геофизических данных региона за период с 2015 по 2020 год подтвердил существование структуры диаметром 520 км с сейсмически очерченным куполом в центре.

Структура Дениликвина обладает всеми особенностями, которые можно было бы ожидать от крупномасштабной ударной структуры. Например, магнитные показания этого района показывают симметричную рябь в коре вокруг ядра структуры. Вероятно, это произошло во время удара, поскольку чрезвычайно высокие температуры создали интенсивные магнитные силы.

Центральная зона с низким магнитным полем соответствует деформации глубиной 30 км над сейсмически определенным мантийным куполом. Вершина этого купола примерно на 10 км мельче, чем вершина региональной мантии.

Магнитные измерения также показывают наличие “радиальных разломов”: трещин, которые расходятся от центра большой ударной структуры. Это также сопровождается небольшими магнитными аномалиями, которые могут представлять собой магматические “дайки”, представляющие собой слои магмы, впрыснутые в трещины в ранее существовавшем массиве горных пород.

В настоящее время основная часть свидетельств столкновения с Дениликвином основана на геофизических данных, полученных с поверхности. Для доказательства столкновения ученые собираются получить физические свидетельства удара, для этого они хотят пробурить землю вглубь структуры.

Структура Дениликвин, вероятно, располагалась в восточной части континента Гондвана, до того, как намного позже она разделилась на несколько континентов (включая Австралийский континент).

Столкновение, скорее всего, произошло во время так называемого события массового вымирания в конце ордовика и вызвало так называемую стадию оледенения Хирнантии, которая длилась между 445,2 и 443,8 миллионами лет назад.

Это массовое вымирание уничтожило около 85% видов на планете. Удар был более чем в два раза масштабнее столкновения с Чиксулубом, в результате которого погибли динозавры.

Также возможно, что структура Дениликвина старше хирнантийского события и может иметь раннекембрийское происхождение (около 514 миллионов лет назад). Следующим шагом будет сбор образцов для определения точного возраста структуры. Для этого потребуется пробурить глубокую скважину в ее магнитном центре и датировать извлеченный материал. 

Есть надежда, что дальнейшие исследования ударной структуры Дениликвина прольют новый свет на природу Земли раннего палеозоя.