當科學家們意見相左時，真相有時就藏在折中之處。

事實證明，對于深藏在西澳大利亞皮爾巴拉沙漠偏遠灌木叢中的一個撞擊坑的年代，情況正是如此。

起初，發現北極穹丘撞擊結構（又名米拉爾加）的團隊估計其年齡約為34.7億年——遠比迄今發現的任何其他撞擊證據都要古老。

但隨后，第二個團隊對這一估算提出了質疑，認為該隕石坑的年齡肯定小于27.7億年。

如今，最初的團隊研究了該地點撞擊結構中的微小晶體，確定形成隕石坑的事件發生在大約30.24億年前——從而坐實了它作為地球上已知最古老撞擊坑的地位。

“較年輕的那種解釋允許該隕石坑的年齡介于27.7億年至4億年之間的任何時段，這幾乎橫跨了地球歷史的一半，”澳大利亞科廷大學的地質學家克里斯·柯克蘭告訴我們。

“而大約30.2億年的新年齡，則將這次撞擊牢牢地置于太古代，那時地殼、海洋、大氣層和早期生命仍在演化之中?！?/p>

“事實上，它是獨一無二的，是目前地球上唯一得到確認的太古代撞擊坑?！?/p>

如果你把地球與月球、水星或火星放在一起看，一個差別會立刻凸顯出來。我們的星球上的隕石坑，遠比它們中任何一個都要少得多。

雖然在太陽系歷史早期的轟擊時期，地球大氣層可能使其免受了一些較小撞擊，但科學家們認為，地球上能發現的隕石坑如此之少，主要原因是我們的星球要活躍得多。

在侵蝕作用和地質過程的共同作用下，地球上的大多數撞擊記錄很可能已隨著時間被抹去。

我們在地球上能識別出的大多數撞擊坑，年齡都不到20億年——還不到地球45億年年齡的一半。

在發現北極穹丘之前，最古老且被廣泛接受的撞擊結構是同樣位于西澳大利亞的亞拉布巴隕石坑，其年代被測定為22.3億年前。

北極穹丘如今看起來已不太像個隕石坑。歷經數十億年，它看起來就像皮爾巴拉灌木叢中一塊不起眼的區域，與其他地方別無二致。

但皮爾巴拉與地球上任何其他地方都不同。

“皮爾巴拉保存著地球上受擾動最少的太古代巖石。在一些地方，你仍然可以看到古老的熔巖流、枕狀玄武巖、燧石、熱液沉積物，以及與一些最早生命證據相關的巖石。大多數如此古老的巖石都已被掩埋、加熱、變形、侵蝕或循環再造過，”柯克蘭說。

“皮爾巴拉如此特別，正是因為它仍保存著地球早期表面可讀的碎片，這些碎片尚未被循環再造掉。”

研究人員最初是在地表露頭中發現了一些奇怪的巖石——震裂錐，進而開始揭示該隕石坑的真實面目。

震裂錐是撞擊地點關鍵的診斷特征之一，當撞擊產生的強大沖擊波穿過地面時，會在巖石中留下獨特的錐形破裂花紋。

研究人員最初通過檢查撞擊地點周圍的巖石，估算其年齡為34.7億年。

現在，他們通過研究與震裂錐相關的撞擊受損巖石中的礦物，進行了更詳細的分析。

“關鍵證據來自鋯石，這是一種微小但極其堅韌的礦物，能夠記錄數十億年的地質時間，”柯克蘭在一份聲明中解釋說。

“北極穹丘的一些鋯石具有不尋常的樹枝狀、骨架狀形態。我們將這些解釋為受撞擊改造的晶體，它們是在撞擊產生的強烈熱作用下，更老的鋯石被破碎，部分重結晶，并在某些地方重新生長而成。”

“這些鋯石晶體記錄下了大約30億年前的一次事件，我們相信這是對該次撞擊的最佳估算?！?/p>

鋯石是我們進行可靠定年的最佳工具之一。

鋯石在形成時會吸收微量的鈾，卻強烈排斥鉛。隨著時間的推移，鋯石內部的鈾會衰變成鉛；因此，鋯石晶體中的任何鉛都必定來自鈾的放射性衰變。

由于鈾的衰變速率是精確已知的，因此可以利用鉛的同位素比率來確定鋯石的年代。

但研究人員并沒有僅僅依賴鋯石。他們還分析了磷灰石晶體，這些晶體是當熱流體流經撞擊破碎的巖石時形成的。磷灰石中的同位素比率給出的年齡約為30.19億年——與鋯石的年代極為接近。

這個年齡之所以重要，是因為它將這次撞擊置于一個與我們今天所知截然不同的地球環境中。

“一個30億年前的隕石坑，記錄的是對當時年輕得多的地球的撞擊，那時地殼更熱，地表環境不同，還存在著早期的微生物生態系統，”柯克蘭告訴我們。

“它能告訴我們，撞擊是如何使古老的地殼破裂，驅使熱流體流經巖石，并可能改變了早期生命賴以生存或被保存的環境?！?/p>

這并非地球上最古老的撞擊證據。

在澳大利亞和南非更古老的巖石中，已發現由古代撞擊噴出的微小熔融碎屑液滴。但這些發現無法揭示撞擊體的撞擊位置，也無法告知其隕石坑的模樣。

北極穹丘提供的遠不止是熔融碎屑。

雖然隕石坑邊緣和其他隆起特征早已被侵蝕殆盡，但該地點仍可被解讀為一個真正的隕石坑，因此可以用來研究在生命萌生的關鍵時期，撞擊可能如何與行星發生相互作用。

“令人驚訝的是，答案既不是最初的地層估算，也不是年輕得多的地層重新解釋，”柯克蘭說。

“礦物給出了第三個答案：大約在30.2億年前，鋯石發生了重結晶，熱液磷灰石得以生長。這就是直接定年的重要性所在。它讓巖石和其中的礦物提供自己的時間戳。”

這項研究已發表在《地質學》期刊上。

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