Гигантская структура в глубине Австралии может стать крупнейшим столкновением с астероидом за всю историю наблюдений

В недавнем исследовании, опубликованном мной и моим коллегой Тони Йейтсом в журнале Tectonophysics, мы изучаем то, что, по нашему мнению, основанное на многолетнем опыте изучения столкновений с астероидами, является крупнейшей в мире известной ударной структурой, погребенной глубоко под землей в южная часть Нового Южного Уэльса.

Структура Дениликин, диаметр которой еще предстоит проверить бурением, достигает 520 километров. Это превышает размер ударной структуры Вредефорт шириной почти 300 км в Южной Африке, которая на сегодняшний день считается крупнейшей в мире.

Скрытые следы ранней истории Земли

История Бомбардировка Земли астероидами в значительной степени скрыта. На это есть несколько причин. Во-первых, это эрозия: процесс, при котором гравитация, ветер и вода медленно изнашивают материалы земли с течением времени.

Когда астероид сталкивается, он создает кратер с приподнятым ядром. Это похоже на то, как капля воды выплескивается вверх из временного кратера, когда вы бросаете гальку в бассейн.

Этот центральный приподнятый купол является ключевой характеристикой больших ударных сооружений. Однако он может подвергаться эрозии в течение тысяч или миллионов лет, что затрудняет идентификацию структуры.

Строения также могут быть погребены под отложениями с течением времени. Или они могут исчезнуть в результате субдукции, когда тектонические плиты могут столкнуться и скользнуть друг под другом в слой мантии Земли.

Тем не менее, новые геофизические открытия обнаруживают следы ударных структур, образованных астероидами, которые могли достичь десятки километров в поперечнике — предвещая смену парадигмы в нашем понимании того, как Земля развивалась на протяжении тысячелетий. К ним относятся новаторские открытия ударных «выбросов», которые представляют собой материалы, выброшенные из кратера во время удара.

Исследователи считают, что самые старые слои этих выбросов, найденные в отложениях на ранних территориях по всему миру, могли означают конец Поздней Тяжелой Бомбардировки Земли. Последние данные свидетельствуют о том, что Земля и другие планеты Солнечной системы подвергались интенсивным бомбардировкам астероидами примерно 3,2 миллиарда лет назад, а с тех пор время от времени.

Некоторые крупные столкновения коррелируют с событиями массового вымирания. Например, гипотеза Альвареса, названная в честь отца и сына ученых Луиса и Уолтера Альварес, объясняет, как нептичьи динозавры были уничтожены в результате удара крупного астероида около 66 миллионов лет назад.

Раскрытие Денилихиновая структура

Австралийский континент и его предшественник, Гондвана, были целью многочисленных столкновений с астероидами. В результате образовалось по меньшей мере 38 подтвержденных и 43 потенциальных ударных сооружения, от относительно небольших кратеров до крупных и полностью заглубленных структур.

Как вы помните, по аналогии с лужицей и галькой, когда большой астероид сталкивается с Землей, подстилающая кора реагирует кратковременным упругим отскоком, образуя центральный купол.

Такие купола, которые могут медленно разрушаться и/или погружаться в землю с течением времени, возможно, это все, что сохранилось от первоначальной ударной структуры. Они представляют собой глубоко укоренившуюся «корневую зону» удара. Известные примеры можно найти в ударной структуре Вредефорт и в кратере Чиксулуб шириной 170 км в Мексике. Последнее представляет собой воздействие, которое вызвало вымирание динозавров.

В период с 1995 по 2000 год Тони Йейтс предположил, что магнитные узоры под бассейном Мюррей в Новом Южном Уэльсе, вероятно, представляют собой массивную погребенную ударную структуру. Анализ обновленных геофизических данных региона за период с 2015 по 2020 год подтвердил существование структуры диаметром 520 км с сейсмически определенным куполом в центре.

Структура Дениликин обладает всеми характеристиками, которые можно было бы ожидать от крупной -масштабная ударная структура. Например, магнитные показания области 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 меньше, чем верхняя часть региональной мантии.

Магнитные измерения также показывают наличие «радиальных разломов»: разломов, исходящих из центра крупной ударной структуры. Кроме того, это сопровождается небольшими магнитными аномалиями, которые могут представлять собой магматические «дайки», представляющие собой пласты магмы, впрыснутые в трещины в ранее существовавшем массиве горных пород.

Радиальные разломы и образующиеся в них изверженные пласты горных пород, типичны для крупных ударных структур и могут быть обнаружены в структуре Вредефорт и ударной структуре Садбери в Канаде.

В настоящее время основная часть доказательств удара Дениликин основана на геофизических данных, полученных с поверхности. Для доказательства удара нам потребуется собрать физические доказательства удара, который может возникнуть только в результате глубокого бурения конструкции.

Когда произошел удар Deniliquin?

The Deniliquin Структура, вероятно, располагалась в восточной части континента Гондвана, до того, как гораздо позже он разделился на несколько континентов (включая Австралийский континент).

Столкновение, вызвавшее это, могло произойти во время так называемого позднеордовикского массового вымирания. В частности, я думаю, что это могло вызвать так называемую стадию оледенения Хирнанта, которая длилась между 445,2 и 443,8 миллиона лет назад и также определяется как ордовикско-силурийское вымирание.

Это огромное оледенение и массовое вымирание событие уничтожило около 85% видов планеты. Это было более чем в два раза больше масштаба удара Чиксулуб, уничтожившего динозавров.

Возможно также, что структура Дениликин старше хирнантского события и может иметь раннекембрийское происхождение (около 514 млн. много лет назад). Следующим шагом будет сбор образцов для определения точного возраста строения. Для этого потребуется просверлить глубокую скважину в его магнитном центре и датировать извлеченный материал.

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

Благодарность: я хотел бы поблагодарить моего коллегу Тони Йейтса, который предложил взгляд на многокольцевую структуру Deniliquin как ударную структуру и сыграл важную роль в этой работе.

Эндрю Гликсон, адъюнкт-профессор UNSW в Сиднее

Эта статья переиздано из The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочтите исходную статью.