Образование под названием Вредефорт когда-то было совсем другим. Его первоначальный диаметр оценивается в 300 км. Астероид или метеороид, угодивший в Африку, имел, вероятно, 10 км в поперечнике и «вырыл» яму, глубина которой в десять раз превышала Гранд-Каньон, замечает г-н Мозер. Земная кора расплавилась, и на месте удара образовалось озеро магмы. Примерно то же самое произошло чуть позже в Онтарио, где появился кратер Садбери (он чуть меньше). Ему группа г-на Мозера тоже уделила внимание.
Вредефорт, снимок спутника НАСА.
Что осталось от того расплава? Считалось, что ничего или почти ничего. Наблюдаются беспорядочные слои брекчии, сформированные слоями коры, которая упала в кратер сразу после удара. Слои скользили настолько быстро, что обусловленное этим трение расплавило камень и превратило его в стекловидную породу под названием псевдотахилит. Имеются также дайки, то есть трещины в окружающем материале, которые оказались заполнены лавой (эта порода именуется гранофиром).
Но в 1990-х г-н Мозер обнаружил в центре кратера кое-что ещё. Он пытался определить возраст Вредефорта и случайно наткнулся на девственные цирконы возрастом 2,02 млрд лет — крошечные кусочки минералов без каких бы то ни было следов удара. Они прятались как раз в дайках. Дайки проходят через древнюю кору, которая когда-то находилась на глубине 20 км. Г-н Мозер полагает, что подостывшая магма проникла в породы коры и как бы закупорила кратер. Кора при этом выгнулась куполом: вспомните видео с демонстрацией падения капли на поверхность воды.
Г-н Мозер опубликовал свои рассуждения в 1997 году, и сразу же развернулась дискуссия о том, можно ли считать дайки, заполненные габброноритами, остатком импактных расплавов. Сражение не закончилось по сей день. Одни исследователи отвергают эту точку зрения, поскольку магма обладает необычной слоистостью, служащей признаком того, что порода претерпела изменения. Возможно, это ещё один пример псевдотахилита или участок первоначальной земной коры. Другие полагают, что юные цирконы могли кристаллизоваться под влиянием тепла от удара.
Циркон возрастом 3 млрд лет, переживший удар (здесь и ниже фото Desmond Moser).
Поэтому г-н Мозер и его коллеги вернулись в Южную Африку и занялись поиском доказательств, что дайки и кратер имеют одинаковый возраст. Выяснилось, что цирконы распределены случайным образом и перемежаются с окружающими минералами, то есть они не могли появиться благодаря теплу от удара позднее, чем соседи.
Наконец, концентрация гафния говорит о том, что магма представляет собой расплавленную породу возрастом 3 млрд лет, которая до удара находилась на поверхности Земли (аналогичные осадочные и магматические породы можно найти в соседнем Витватерсранде), а не ту глубокую кору, что обнажена сейчас благодаря двум миллиардам лет эрозии.
Если учёные правы, то по этим признакам имеет смысл искать и другие кратеры. Действительно, существуют более древние породы с аналогичным составом и текстурой.
Соавтор исследования Лайза Купелли на габброноритах.
Результаты исследования опубликованы в журнале Geology. В том же номере Мэтью Юбер из Брюссельского университета (Бельгия) и его коллеги сообщают об обнаружении выброшенного ударом материала Вредефорта в Карелии. Выпаренные фрагменты породы поднялись в атмосферу и упали в 2 500 км от кратера на протоконтинент, ставший позднее северо-западной частью России и Скандинавией.
Подготовлено по материалам LiveScience. Изображение на заставке принадлежит Katie MacDonald.