Η μεγαλύτερη γνωστή δομή πρόσκρουσης αστεροειδούς στη Γη είναι θαμμένη στη νοτιοανατολική Αυστραλία, σύμφωνα με νέα στοιχεία

Σε πρόσφατη έρευνα που δημοσιεύσαμε εγώ και ο συνάδελφός μου Tony Yeates στο περιοδικό Tectonophysics, διερευνούμε αυτό που πιστεύουμε -με βάση την πολυετή εμπειρία μας στην έρευνα για την πρόσκρουση αστεροειδών- ότι είναι η μεγαλύτερη γνωστή δομή πρόσκρουσης στον κόσμο, θαμμένη βαθιά στη γη στη Νότια Ουαλία.

Η δομή Deniliquin, η οποία δεν έχει ακόμη ελεγχθεί περαιτέρω με γεωτρήσεις, εκτείνεται σε διάμετρο έως και 520 χιλιόμετρα. Αυτό ξεπερνά το μέγεθος της δομής πρόσκρουσης Vredefort στη Νότια Αφρική, πλάτους σχεδόν 300 χιλιομέτρων, η οποία μέχρι σήμερα θεωρούνταν η μεγαλύτερη στον κόσμο.

Κρυμμένα ίχνη της πρώιμης ιστορίας της Γης

Η ιστορία του βομβαρδισμού της Γης από αστεροειδείς είναι σε μεγάλο βαθμό κρυμμένη. Υπάρχουν μερικοί λόγοι για αυτό. Ο πρώτος είναι η διάβρωση η διαδικασία με την οποία η βαρύτητα, ο άνεμος και το νερό φθείρουν σιγά-σιγά τα υλικά της γης με την πάροδο του χρόνου.

Όταν ένας αστεροειδής προσκρούει, δημιουργεί έναν κρατήρα με ανυψωμένο πυρήνα. Αυτό είναι παρόμοιο με το πώς μια σταγόνα νερού εκτοξεύεται προς τα πάνω από έναν παροδικό κρατήρα όταν ρίχνετε ένα βότσαλο σε μια πισίνα.

Αυτός ο κεντρικός ανυψωμένος θόλος είναι ένα βασικό χαρακτηριστικό των μεγάλων δομών πρόσκρουσης. Ωστόσο, μπορεί να διαβρωθεί κατά τη διάρκεια χιλιάδων έως εκατομμυρίων ετών, καθιστώντας τη δομή δύσκολα αναγνωρίσιμη.

Οι δομές μπορούν επίσης να θαφτούν από ιζήματα με την πάροδο του χρόνου. Ή μπορεί να εξαφανιστούν ως αποτέλεσμα της καταβύθισης, κατά την οποία οι τεκτονικές πλάκες μπορούν να συγκρουστούν και να ολισθήσουν η μία κάτω από την άλλη μέσα στο στρώμα του μανδύα της Γης.

Παρ’ όλα αυτά, νέες γεωφυσικές ανακαλύψεις φέρνουν στο φως υπογραφές δομών πρόσκρουσης που σχηματίστηκαν από αστεροειδείς, οι οποίες μπορεί να έχουν φτάσει σε διάμετρο δεκάδων χιλιομέτρων – προαναγγέλλοντας μια αλλαγή παραδείγματος στην κατανόησή μας για το πώς εξελίχθηκε η Γη κατά τη διάρκεια αιώνων. Αυτές περιλαμβάνουν πρωτοποριακές ανακαλύψεις των “εκτοξευμάτων” πρόσκρουσης, τα οποία είναι τα υλικά που εκτοξεύονται από έναν κρατήρα κατά τη διάρκεια μιας πρόσκρουσης.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι τα παλαιότερα στρώματα αυτών των εκτοξευμάτων, που βρέθηκαν σε ιζήματα σε πρώιμα εδάφη σε όλο τον κόσμο, μπορεί να υποδηλώνουν το τέλος του ύστερου βαρέος βομβαρδισμού της Γης. Τα τελευταία στοιχεία δείχνουν ότι η Γη και οι άλλοι πλανήτες του ηλιακού συστήματος δέχονταν έντονο βομβαρδισμό από αστεροειδείς μέχρι πριν από περίπου 3,2 δισεκατομμύρια χρόνια, και σποραδικά από τότε.

Ορισμένες μεγάλες συγκρούσεις συσχετίζονται με γεγονότα μαζικής εξαφάνισης. Για παράδειγμα, η υπόθεση Alvarez, που πήρε το όνομά της από τους επιστήμονες πατέρα και γιο Luis και Walter Alvarez, εξηγεί πώς οι μη-αβιανοί δεινόσαυροι εξαφανίστηκαν ως αποτέλεσμα μιας μεγάλης πρόσκρουσης αστεροειδούς πριν από περίπου 66 εκατομμύρια χρόνια.

Αποκάλυψη της δομής Deniliquin

Η αυστραλιανή ήπειρος και η προκάτοχός της, η Γκοντβάνα, υπήρξαν στόχος πολυάριθμων συγκρούσεων αστεροειδών. Αυτές είχαν ως αποτέλεσμα τουλάχιστον 38 επιβεβαιωμένες και 43 πιθανές δομές πρόσκρουσης, που κυμαίνονται από σχετικά μικρούς κρατήρες έως μεγάλες και εντελώς θαμμένες δομές.

Όπως θα θυμάστε με την αναλογία της πισίνας και του βότσαλου, όταν ένας μεγάλος αστεροειδής χτυπά τη Γη, ο υποκείμενος φλοιός ανταποκρίνεται με μια παροδική ελαστική ανάκρουση που δημιουργεί έναν κεντρικό θόλο.

Τέτοιοι θόλοι, οι οποίοι μπορούν να διαβρωθούν αργά ή/και να θαφτούν με την πάροδο του χρόνου, μπορεί να είναι το μόνο που έχει διατηρηθεί από την αρχική δομή της πρόσκρουσης. Αντιπροσωπεύουν τη βαθιά ριζωμένη “ζώνη ρίζας” μιας πρόσκρουσης. Διάσημα παραδείγματα βρίσκονται στη δομή πρόσκρουσης Vredefort και στον κρατήρα Chicxulub πλάτους 170 χιλιομέτρων στο Μεξικό. Ο τελευταίος αντιπροσωπεύει την πρόσκρουση που προκάλεσε την εξαφάνιση των δεινοσαύρων.

Μεταξύ του 1995 και του 2000, ο Tony Yeates πρότεινε ότι τα μαγνητικά μοτίβα κάτω από τη λεκάνη Murray στη Νέα Νότια Ουαλία πιθανώς αντιπροσώπευαν μια τεράστια, θαμμένη δομή πρόσκρουσης. Μια ανάλυση των επικαιροποιημένων γεωφυσικών δεδομένων της περιοχής μεταξύ 2015 και 2020 επιβεβαίωσε την ύπαρξη μιας δομής διαμέτρου 520 χιλιομέτρων με έναν σεισμικά καθορισμένο θόλο στο κέντρο της.

Η δομή Deniliquin έχει όλα τα χαρακτηριστικά που θα αναμένονταν από μια μεγάλης κλίμακας δομή πρόσκρουσης. Για παράδειγμα, οι μαγνητικές μετρήσεις της περιοχής αποκαλύπτουν ένα συμμετρικό μοτίβο κυματισμού στο φλοιό γύρω από τον πυρήνα της δομής. Αυτό δημιουργήθηκε πιθανότατα κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης, καθώς οι εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες δημιούργησαν έντονες μαγνητικές δυνάμεις.

Μια κεντρική χαμηλή μαγνητική ζώνη αντιστοιχεί σε παραμόρφωση βάθους 30 χιλιομέτρων πάνω από έναν σεισμικά καθορισμένο θόλο μανδύα. Η κορυφή αυτού του θόλου είναι περίπου 10 χιλιόμετρα πιο ρηχή από την κορυφή του περιφερειακού μανδύα.

Οι μαγνητικές μετρήσεις δείχνουν επίσης ενδείξεις “ακτινικών ρηγμάτων”: ρωγμές που εκπέμπονται ακτινοειδώς από το κέντρο μιας μεγάλης δομής πρόσκρουσης. Αυτό συνοδεύεται περαιτέρω από μικρές μαγνητικές ανωμαλίες που μπορεί να αντιπροσωπεύουν εκρηξιγενείς “δόμους”, οι οποίοι είναι φύλλα μάγματος που εγχέονται σε ρωγμές σε ένα προϋπάρχον σώμα πετρωμάτων.

Τα ακτινωτά ρήγματα και τα πυριγενή φύλλα πετρωμάτων που σχηματίζονται μέσα σε αυτά είναι τυπικά για τις μεγάλες δομές πρόσκρουσης και μπορούν να βρεθούν στη δομή Vredefort και στη δομή πρόσκρουσης Sudbury στον Καναδά.

Επί του παρόντος, το μεγαλύτερο μέρος των στοιχείων για την πρόσκρουση στο Deniliquin βασίζεται σε γεωφυσικά δεδομένα που λαμβάνονται από την επιφάνεια. Για την απόδειξη της πρόσκρουσης, θα πρέπει να συλλέξουμε φυσικές αποδείξεις της κρούσης, οι οποίες μπορούν να προέλθουν μόνο από γεωτρήσεις βαθιά μέσα στη δομή.

Πότε συνέβη η πρόσκρουση του Deniliquin;

Η δομή Deniliquin πιθανότατα βρισκόταν στο ανατολικό τμήμα της ηπείρου Γκοντβάνα, πριν αυτή διασπαστεί σε διάφορες ηπείρους (συμπεριλαμβανομένης της ηπείρου της Αυστραλίας) πολύ αργότερα.

Η πρόσκρουση που την προκάλεσε μπορεί να συνέβη κατά τη διάρκεια του γεγονότος που είναι γνωστό ως μαζική εξαφάνιση της ύστερης Ορδοβικίας. Συγκεκριμένα, νομίζω ότι μπορεί να προκάλεσε αυτό που ονομάζεται στάδιο παγετώνων Hirnantian, το οποίο διήρκεσε μεταξύ 445,2 και 443,8 εκατομμυρίων ετών πριν, και ορίζεται επίσης ως το γεγονός εξαφάνισης Ordovician-Silurian.

Αυτό το τεράστιο παγετώδες και μαζικό γεγονός εξαφάνισης εξαφάνισε περίπου το 85% των ειδών του πλανήτη. Ήταν υπερδιπλάσιο σε κλίμακα από την πρόσκρουση του Chicxulub που σκότωσε τους δεινόσαυρους.

Είναι επίσης πιθανό η δομή Deniliquin να είναι παλαιότερη από το γεγονός του Χιρνάντιου και να έχει προέλευση από την πρώιμη Κάμβρια (πριν από περίπου 514 εκατομμύρια χρόνια). Το επόμενο βήμα θα είναι η συλλογή δειγμάτων για να προσδιοριστεί η ακριβής ηλικία της δομής. Αυτό θα απαιτήσει τη διάνοιξη μιας βαθιάς οπής στο μαγνητικό της κέντρο και τη χρονολόγηση του υλικού που θα εξαχθεί.

Ελπίζεται ότι περαιτέρω μελέτες της δομής πρόσκρουσης Deniliquin θα ρίξουν νέο φως στη φύση της πρώιμης Παλαιοζωικής Γης.

Ευχαριστίες…
Θα ήθελα να ευχαριστήσω τον συνάδελφό μου Tony Yeates, ο οποίος ήταν ο εμπνευστής της άποψης ότι η πολυδακτυλιοειδής δομή Deniliquin είναι δομή πρόσκρουσης – και ο οποίος συνέβαλε καθοριστικά στην παρούσα εργασία.

Με πληροφορίες από space.com