「30億年前」地球を襲った小惑星…最古の衝突クレーターを確認
地球上で最も古いとされる小惑星衝突クレーターの正確な年代が明らかになった。
Space.comやScienceAlertなどは25日（現地時間）に、オーストラリア・カーティン大学のクリス・カークランド教授率いる研究チームが、西オーストラリア地質調査局との共同研究を通じ、西オーストラリア州ピルバラ地域に位置する「ノースポール・ドーム（North Pole Dome）」の形成時期が約30億2,000万年前であることを確認したと報じた。研究結果は、国際学術誌『Geology』に掲載された。
ノースポール・ドームは以前から古代の小惑星衝突クレーターと推定されてきたが、正確な形成時期は確認されていなかった。研究チームは、衝突構造から発見された微細な岩石結晶の放射性年代を分析した結果、このクレーターが約30億2,000万年前に形成されたことを突き止めた。
今回確認されたノースポール・ドームは、これまで最古の衝突クレーターとされていた西オーストラリア州のヤラババ衝突構造よりも約8億年古いことが判明した。
研究チームは、岩石に含まれるジルコン結晶のウラン・鉛年代測定法を活用した。ジルコンには微量のウランが含まれており、時間の経過とともにウランは一定の速度で鉛へと崩壊する。研究チームは二つの元素の比率を分析し、ジルコンが小惑星衝突時の極めて大きな熱と圧力で溶けた後、再び結晶化した時期が約30億2,000万年前であることを確認した。
ジルコンは地球の地殻に広く分布する鉱物で、地質学では岩石の形成時期を測定する代表的な指標として利用される。特に火成岩に含まれるジルコンは、地殻が形成された年代を特定するうえで重要な役割を果たす。カークランド教授は、ノースポール・ドーム衝突構造の形成時期を明らかにする上でも、ジルコンの分析が決定的な役割を果たしたと説明した。
研究チームは分析結果の信頼性を高めるために、別の鉱物であるリン灰石についても年代測定を実施した。その結果、リン灰石の分析でもジルコンと同じ約30億2,000万年という形成時期が示され、研究結果を裏付けた。
カークランド教授は「ノースポール・ドーム構造は、現在までに確認された地球で最古の衝突構造であり、初期大陸が形成されていた時期である太古代に形成されたことが公式に認められている唯一の例だ」と述べた。
太古代は約40億年前から25億年前までの時期でを指し、初期の地球には現在のような酸素がほとんど存在しなかった。その代わり、火山活動によって放出されたメタンやアンモニアなどのさまざまなガスが大気を満たしていたとされる。また、地殻の下ではプレートテクトニクスが始まりつつあった時期だったと考えられている。
研究チームは、ノースポール・ドーム衝突が地球に原始的な生命が定着し始めた時期に発生したと推定した。その後、数十億年にわたる地質活動によって、当時形成されたほとんどの衝突クレーターは侵食や変形を経て、消失した。
カークランド教授は「古代衝突クレーターの年代を測定することは、数十億年にわたる熱や圧力、地下流体の影響で、当時の衝突の痕跡が変形したり消失したりする可能性があるため非常に難しい」としたうえで、「今回の研究では、衝突によって生じた痕跡を、その後の地殻変動などの影響と明確に区別することに成功した」と語った。
続けて「今回の発見は、地球の衝突記録を、これまで知られていたどの衝突クレーターよりもはるかに古い時期にまでさかのぼらせるものだ」とし、「初期の地球を形成した激しい環境や進化の過程を理解するうえで、非常に珍しい手がかりを提供する」と強調した。
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