Геологи из Техасского университета в Остине пересмотрели возраст крупной импактной структуры (след от удара метеорита) Эймс, расположенной под городом Эймс в штате Оклахома. Кратер, скрытый под многокилометровыми слоями осадочных пород, представляет интерес не только для науки, но и для экономики: с ним связаны крупные запасы нефти и газа. Результаты исследования опубликованы в июльском выпуске журнала Meteoritics & Planetary Science.
Ранее считалось, что кратер Эймс возник примерно 467,5 миллиона лет назад и входит в группу крупных метеоритных ударов, произошедших в Северной Америке в ордовикский период. Это событие известно как Ордовикское метеоритное событие. Некоторые специалисты на основании совпадения датировок выдвигали предположение, что в среднем ордовике вокруг Земли могло существовать кольцо из обломков астероидов, напоминающее кольца Сатурна. Новая работа техасских учёных показывает, что кратер Эймс к этому эпизоду не относится.
Исследователи датировали цирконовые кристаллы, извлечённые из гранита, изменённого ударом. Анализ показал, что метеорит упал около 370 миллионов лет назад, в позднем девоне, то есть кратер почти на 100 миллионов лет моложе, чем считалось ранее. «Какую бы методику мы ни применяли, результат неизменно указывал на этот более молодой возраст», — приводит слова ведущего автора работы, доцента кафедры наук о Земле и планетах Техасского университета Элизабет Катлос, сайт ScienceDaily.
До этого исследования возраст кратера Эймс определяли только по биологическим данным: в породе находили зубы древнего угревидного животного — конодонта, обитавшего в более раннем ордовикском периоде. По словам Катлос, к моменту падения астероида эти зубы, вероятно, уже насчитывали миллионы лет. Удар, скорее всего, поднял и перемешал более древний материал, и окаменелости оказались вкраплены в породы, но при этом сохранились. Датировка по циркону даёт совсем другую картину: она показывает, что кратер Эймс не мог образоваться в ходе Ордовикского метеоритного события. Новый возраст сближает его с массовым вымиранием на границе франского и фаменского веков, которое произошло около 372 миллионов лет назад и уничтожило значительную часть морской жизни на планете.
Соавтор работы Дэнни Стокли, декан Школы геонаук Джексона, отметил, что уран-свинцовое датирование циркона является одним из самых точных способов определить время событий далёкого прошлого. Кристаллы циркона способны сохранять микроскопические структуры, возникшие под действием экстремального давления при ударе. «Эти маленькие кристаллы позволяют нам заглянуть в прошлое и узнать о крупных изменениях древних ландшафтов Земли, — сказал Стокли. — Было бы здорово провести такие исследования и для других метеоритных кратеров на континенте, чтобы получить более точную хронологию этих важных событий». Чтобы убедиться, что цирконы действительно подверглись воздействию метеорита, команда совместно с NASA изучила кристаллы методами катодолюминесценции и дифракции обратно рассеянных электронов. При экстремальных условиях удара циркон перекристаллизуется особым образом, и эти изменения можно зафиксировать с помощью указанных методов, что позволяет учёным подтвердить, что кристаллы сохранили следы самого столкновения.
По мнению Катлос, установление более точных дат массовых вымираний и других крупных событий необходимо для понимания того, как менялась Земля с течением времени. Ключевой вопрос состоит в том, что служило основной причиной вымираний — внешние силы, такие как падение метеоритов, или внутренние процессы, включая эпизоды масштабной вулканической активности. «Этой работой мы, по сути, вынимаем крупную пешку из Ордовикского метеоритного события и переставляем её в франско-фаменское событие, говоря: вот где место этому удару», — заявила она. Проект начал бывший аспирант Школы геонаук Джексона Эндрю Паризи, выпускник 2018 года, который с тех пор ушёл из жизни. Паризи отправился в Оклахому, чтобы получить образец керна пород Эймса в Геологической службе штата, извлёк из материала кристаллы циркона и помог определить их возраст. Соавтор работы Майкл Брукфилд, сотрудник школы, также скончался до публикации статьи. В исследовании участвовали научный сотрудник Шон Гулик и почётный профессор Марк Клус из Школы Джексона.