Международная команда геологов обнаружила первое в Бразилии поле тектитов — природного стекла, которое обычно формируется в момент мощного столкновения астероида с Землей. До сих пор на планете знали всего пять полей тектитов. Открытие не только расширило список таких ударных зон, но и привлекло внимание научного сообщества к древней катастрофе в Южной Америке, о которой ранее никто не знал.
Земля постоянно подвергается бомбардировке из космоса. Каждый день в атмосферу входят тонны космического материала, но большая часть его сгорает, не долетая до поверхности. Иногда падают крупные тела. Тогда на месте удара образуются кратеры — как знаменитый Аризонский кратер в США диаметром больше километра. Однако со временем такого рода «воронки» могут исчезнуть из-за движения земной коры и эрозии.
При метеоритном ударе выделяется колоссальная энергия, возникают высокие температуры и давления; часть пород плавится, другая испаряется. Раскаленный жидкий материал разлетается в стороны. В полете он быстро остывает и застывает, превращаясь в стекловидные тела. Мелкие фрагменты ученые называют сферулами, крупные — тектитами.
В мире известно пять крупных полей тектитов. Каждое из них связано с древним ударом и помогает восстановить историю столкновений Земли с космическими телами. Теперь этот список пополнило поле, найденное в Бразилии. Открытие сделала международная группа геологов под руководством Альваро Кроста (Alvaro Crosta) из Института геонаук при Государственном университете Кампинаса.
Кроста и его коллеги нашли тектиты в штате Минас-Жерайс на участке длиной 90 километров. Ученые собрали порядка 600 образцов. Самые маленькие весят менее грамма, самые крупные достигают 85,4 грамма. Эти образцы имеют типичную «аэродинамическую» форму, что характерно для тектитов: сферы, капли, диски и гантели.
Главная трудность заключалась в том, чтобы доказать: это именно тектиты, а не вулканическое стекло. Внешне они почти неотличимы. Помог спектроскопический анализ. Он указал на сверхнизкое содержание воды: лишь 0,0071–0,0107 процентов. Для сравнения: вулканическое стекло содержит до двух процентов воды — то есть в вулканическом стекле ее примерно в 200–300 раз больше.
Тектиты считаются одними из самых сухих пород на Земле. Во время их формирования при экстремальном нагреве происходит интенсивная дегазация, и вода практически полностью «выкипает».
В составе тектитов также нашли лешательерит — почти чистый кремнезем, образующийся при плавлении кварца в условиях экстремально высоких температур, например при падении метеоритов.
После того как команда Кроста опубликовала статью в журнале Geology, ученым поступили сообщения о находках тектитов в соседних штатах Баия и Пиауи. В результате зона разброса обломков превысила 900 километров. Такой масштаб свидетельствует о мощном событии.
Возраст «стекла» ученые определили по соотношению изотопов аргона (⁴⁰Ar/³⁹Ar) — он составил 6,3 миллиона лет. Ученые допустили, что окончательный возраст уточнят после дополнительных анализов, но сам факт древнего удара сомнений не вызывает.
Что касается самого кратера, его пока не нашли. Ни в Бразилии, ни в соседних странах нет «воронок», подходящих по возрасту. Но геологи не видят в этом противоречия. Из всех известных полей тектитов на Земле кратеры обнаружили только для трех. Остальные либо пока не нашли, либо их разрушила эрозия, либо скрыли более молодые отложения.
Изотопный анализ дал еще одну подсказку. Выяснилось, что мишенью для астероида стала древняя континентальная кора возрастом более трех миллиардов лет. Скорее всего, удар пришелся по так называемому кратону Сан-Франциско. Это один из древнейших геологических блоков земной коры в Южной Америке. Если гипотеза верна, остатки кратера нужно искать именно там.
Район, где ученые нашли тектиты