在澳大利亚内陆，一个宽达70公里的撞击结构已被确定是在22亿年前形成的，这使它成为地球上已知的最古老的小行星陨石坑。有趣的是，这颗小行星可能坠入了一个巨大的冰原，引发了当时全球范围的变暖。
最近的一项新研究证实，澳大利亚西部的雅拉布巴陨石坑是地球上公认的最古老的陨石坑。据估计，它有22.29亿年的历史，比南非的200公里宽的Vredefort Dome（弗里德堡陨石坑）还要古老2.1亿年，比加拿大安大略省的180公里宽的Sudbury（萨德伯里撞击结构）要古老3.8亿年。
同时，研究人员也提出了证据，表明形成雅拉布巴陨石坑的7公里宽的小行星撞击了一个巨大的冰盖，向大气中输送大量的水蒸气，有可能使当时的全球气候变暖。
实际上，很久以前科学家们就已经知道雅拉布巴陨石坑，但由于年代久远、上覆地质物质稳定堆积、位于西澳大利亚州偏远地带等因素，这个结构的年代并不确定。以前年代测定的范围很广，从11亿年到26亿年不等。2003年，研究小组首次确定该结构是一个古老的陨石坑，并给出了一个大约22.3亿年的可能年龄，但他们认为这是一个反常的数字。据最新研究显示，这一估计基本上是正确的。
雅拉布巴撞击构造图
到目前为止，科学家们分析了从严重侵蚀的陨石坑底部提取的冲击矿物。具体来说，他们研究了被冲击后重结晶的锆石和独居石，因此有了“冲击矿物”这个术语。
锆石和独居石是最常用的两种铀铅地质“时钟”。因为，它们的晶体结构可以包含铀，但在结晶时不含铅，而且铀会以已知速率衰变为铅，所以科学家可以用铀和铅同位素的比值来确定它们的年龄。
研究小组使用了一种独特的方法来仔细鉴定小行星撞击后重新结晶的矿物成分。
独居石和锆石冲击重结晶织构。
平均而言，小行星穿越地球的速度会超过每秒15公里，这在一次撞击事件中会导致极端的温度和压力。在这种条件下会重结晶锆石和独居石，踢出晶格中的铅，从而将时钟重置为零。通过瞄准重新结晶的特定区域，科学家就能够确定撞击事件的日期。
这种方法得出的数字是22.29亿年，误差范围在正负500万年。
有趣的是，这一时间正好是全球范围的冰河时代——“雪球地球”时期的结束。
大约24亿年前，生命开始光合作用，足以改变地球大气层的组成，减少二氧化碳和甲烷的数量，增加氧气的含量。再加上风化加剧，导致地球表面冷却，这一点，从24亿年前到22亿年前的冰川沉积物就可见一斑。
由于雅拉布巴撞击与这些冰川沉积物中最年轻的一次重合，研究人员决定模拟小行星撞击的影响，小行星撞击会导致70公里宽的破裂出现在大陆冰盖上，包括模拟这次撞击会释放多少水蒸气。他们的研究结果显示，这次撞击将释放87万亿到5000万亿公斤的水蒸气到天空中。不用说，这一定会对气候产生明显影响。
显示小行星坠入大陆冰盖和下面岩石的模型。
科学家表示，我们假设，一场雅拉布巴大小的撞击会释放大量水蒸气，这是一种比二氧化碳更有效的温室气体。如果水在地球大气中的停留时间足够长，就可能造成地球大气显著变暖，然而，还需要更多的气候模型来证明，这是否是一种使地球表面变暖的可行机制。
的确，虽然这种影响可能导致了“雪球地球”时期的结束，但还需要更多的研究来充分阐明它在产生全球变暖趋势中的作用及其长期影响。
这项研究的一个令人鼓舞的方面是，科学家们如何能够对如此古老、复杂的撞击结构进行年龄测定。因此，地质学家应该继续寻找更古老的小行星陨石坑，这有望揭示更多关于地球历史的信息。
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關鍵字: 冰河时代 2019未来科学大奖 古老
