Чому ми не можемо знайти на Землі кратери, яким понад 2 мільярди років

Вчені не змогли знайти жодного кратера віком понад 2 мільярди років. Постійна ерозія та геологічні процеси на Землі, ймовірно, повністю стерли їх з поверхні, залишивши по собі лише ледь помітні сліди, такі як мінерали під високим тиском та розплавлені породи.

Дивіться також Розкрито найбільшу таємницю астероїда Рюгу

Втрачена історія

Це майже випадковість, що старі структури, які ми маємо, взагалі збереглися. Є багато питань, на які ми могли б відповісти, якби у нас були ці старі кратери. Але це звичайна історія в геології. Ми повинні створювати історію з того, що нам доступно,
– каже планетолог Метью Губер з Університету Західного Кейпу в Південній Африці.

Ранні роки Сонячної системи були значно турбулентнішими, ніж зараз. Навколо літало багато космічного каміння, тому внутрішня частина Сонячної системи зазнавала неабияких ударів. Марс, Меркурій і Місяць досі мають сильно поцятковані кратерами поверхні, що виникли понад 4 мільярди років тому.

Земля теж повинна була б зазнавати таких ударів, знаходячись відносно близько до цих планет. Але дані про кратери віком понад 2 мільярди років порожні. Річ у тім, що Земля має те, чого немає на Марсі, Меркурії та Місяці – потужний ерозійний вплив і тектонічну активність. Губер і його команда захотіли точно знати, наскільки ефективно ці процеси стирають сліди кратерів.

Існують способи, за допомогою яких вчені можуть знайти докази існування кратерів. Наприклад, потужний удар може змінити мантію під дном кратера, що можна виявити за допомогою гравітаційного картування та сейсмічних зображень. Однак питання в тому, скільки ерозії зверху вниз потрібно, щоб видалити всі геофізичні докази з поверхні.

Вони вивчали один з найстаріших відомих ударних кратерів у світі – Вредефорт у Південній Африці. Йому близько 2 мільярдів років і він має 300 кілометрів в поперечнику, утворившись, коли в Землю врізався 20-кілометровий астероїд. Удар змінив форму поверхні планети, утворивши пік у центрі через відскок і концентричні структури навколо нього.

За оцінками, вертикальної ерозії близько 10 кілометрів матеріалу достатньо, щоб стерти навіть найбільші кратери. Вредефорт зазнав від 7 до 10 кілометрів вертикальної ерозії. Все, що залишилося, — це напівкругле кільце пагорбів, деякі менші об'єкти, а також невидимі зміни під землею, виявлені під час гравітаційного картографування.

Дослідники також хотіли дізнатися, що відбувалося під землею, тому вони взяли зразки керна породи з різних точок кратера. Вони змоделювали зміни, які мав би внести в породу удар, і порівняли свої зразки, шукаючи відмінності в щільності, пористості та мінералогії між породами, що зазнали впливу, і породами, які не зазнали впливу.

Результати показали, що шанси знайти старіші кратери невеликі. Хоча деякі ударні мінерали та розплав можна було ідентифікувати всередині кратера, породи в зовнішніх регіонах не відрізнялися від неударних порід навколо них.

Це був не зовсім той результат, якого ми очікували. Різниця там, де вона є, – неймовірно приглушена. Нам знадобився певний час, аби по-справжньому осмислити отримані дані. Десять кілометрів ерозії — і всі геофізичні докази удару просто зникають, навіть з найбільшими кратерами,
– каже Губер.

Враховуючи, що процеси, які стирають кратери на Землі, також є процесами, сприятливими для життя, навряд чи нам варто сумувати з цього приводу.