在由陨石造成的地球凹坑中，亚拉布巴撞击坑算是一个奇特的例子。它位于澳大利亚西部的内陆地区，这个直径69公里的坑几乎难以辨认。它极其平坦，中间只有一个小山丘，是由撞击时融化的岩石形成的。事实上，直到2003年，研究人员才弄清楚是一个外来的太空物体造成了这片略有凹陷的地表。现在，新的证据证明这个撞击坑也许比预期的还要令人印象深刻：原来这个洼地可能就是世界上最古老的已知撞击坑。
亚拉布巴撞击坑不起眼的外观不足为奇；非常古老的撞击坑非常罕见，因为地球表面不断被板块构造和侵蚀重塑。
“我们熟悉的任何一种撞击坑形态都不复存在了，没有碗状或坑缘，”休斯顿NASA约翰逊航天中心的地球科学家Timmons Erickson说。“它们都被侵蚀掉了。”
然而，Erickson和他的同事们发现了证据，证明亚拉布巴撞击坑是在大约22亿年前由一颗陨石撞击地球时形成的，他们于1月21日在《自然·通讯》杂志上报道了这一发现。这样做，这次事件可能重塑了地球的气候，并帮助结束了一个冰河时代。
“我们能够非常准确地确定这些古老且严重侵蚀和风化的构造的年代，”Erickson说。“这真的使我们能够将这些撞击坑和这些古代事件置于某种地质背景中。”
两种矿物，锆石和独居石，揭示了撞击坑的年代。这些矿物含有铀的痕迹，铀会随着时间自然衰变成铅。通过测量特定岩石中铅和铀的含量，科学家们可以估算出它的年代。
当造成亚拉布巴撞击坑的陨石撞击澳大利亚西部时，极高的温度改变了这些矿物的晶体结构。当它们重新结晶时，旧的铅被排出，重置了地质时钟，Erickson说。他的团队计算了自那时以来剩余的铀量以及积累的铅量，从而确定了撞击坑的年代。
这些计算表明，亚拉布巴撞击坑的形成时间比已知次古老的撞击坑——南非的弗里德堡陨石坑——早了2亿多年。“我们开始研究那个时期地球的历史，”Erickson说。该团队意识到，这次陨石撞击发生在大约地球刚刚摆脱“雪球地球”时期的时候，当时冰和冰川覆盖了地球的大部分地区。
研究人员进行了计算机模拟，以调查当陨石撞击时，撞击地点是否被冰盖覆盖。瞬间，撞击会将足够的冰气化，将超过1000亿吨的水蒸气喷射到上层大气中。水蒸气是一种强效温室气体，因此这次事件可能创造了温暖地表并结束冰河时代的条件。然而，Erickson说，要发生这种情况，水蒸气需要在大气中停留数百年到数千年，而不是像雨雪一样落回地球表面。
作为下一步，研究人员计划模拟古代大气，以确定陨石撞击产生的水蒸气会在大气中停留多久。这将决定这次撞击是否是“将地球从一个充满大量冰的时期带入一个更温和的时期的一种可行机制，”Erickson说。
