科學家證實澳洲「北極穹地」為地球太古宙時期的隕石坑

當科學界對觀測數據產生分歧時，事實往往隱藏在兩者之間。西澳洲皮爾巴拉（Pilbara）荒漠深處的一座古老撞擊結構，最近便完美證實了這個規律。最初，發現該結構的團隊估算其歷史約有 34.7 億年；隨後，第二組研究團隊提出質疑，反駁其年齡應小於 27.7 億年。如今，原團隊重返現場，藉由觀測撞擊結構中微小的礦物晶體，一舉將年齡定格在 30.24 億年前，正式奠定了它做為「地球上現存最古老已知撞擊坑」的至高地位。

與月球或火星相比，地球表面的隕石坑異常稀少，這是因為地球地質活動活躍，在漫長的風化侵蝕與板塊運動下，多數古老撞擊紀錄早已被抹去，地表能辨識的隕石坑大多不超過20億年。在此之前，公認最古老的撞擊坑是同樣位於西澳的雅拉布巴隕石坑（約22.3億年）。歷經數十億年風化，這座名為「北極穹地」（North Pole Dome）的隕石坑表面上已是一片不起眼的灌木叢，但皮爾巴拉地區保存了地球上受干擾最少的太古宙岩石，成為地質學家解讀地球早期地表的珍貴窗口。

▲ 碎裂錐（Shatter cones）是隕石撞擊事件最具代表性的物理指紋。（Source：影片截圖）

這座隕石坑的真實身分，是從科學家在當地發現「碎裂錐」（Shatter cones）開始揭曉的，這是隕石撞擊事件不容錯認的物理指紋，當強大衝擊波橫掃地下岩層時，便會留下獨特的錐狀破裂紋路。為了確定準切年代，團隊針對碎裂錐岩石中的「鋯石」進行了顯微分析。鋯石極其堅固，在形成時會吸取微量鈾並排斥鉛，由於鈾會以精確速率衰變成鉛，因此透過測量鈾鉛的元素比例便能精準計時。

▲ 用於檢測年代的鋯石樣本。（Source：Curtin University）

團隊發現，當地部分鋯石呈現不尋常的骨架狀分支結構，代表原始鋯石在隕石撞擊產生的高溫下發生了重新結晶與再度生長。定年結果顯示，這場撞擊事件發生在大約30.2億年前。為了確保準確性，團隊也分析了另一種因撞擊熱液流動而形成的「磷灰石」晶體，算出的年齡約為30.19億年，兩者驚人地吻合。

這個超過30億年的時間點無比關鍵，因為它將這場撞擊錨定在地球的「太古宙」──當時地殼更炙熱、生命才剛萌芽。雖然科學家曾在其他古老岩層中發現過更早期的撞擊熔融微球塵埃，但那些碎屑無法揭示撞擊地點與坑體結構。北極穹地提供了一個真實完整的遺址，讓科學家得以實地研究在生命起源的黎明時期，天體撞擊究竟如何影響並改變早期生命的生態環境，該項研究發表於《地質學》期刊。