德州大學奧斯汀分校的研究人員修正了奧克拉荷馬州地質史上的關鍵一環，這可能對科學家如何詮釋地球生命史上的重大事件產生影響。
在奧克拉荷馬州艾姆斯鎮下方，埋藏著一個綿延數英里的地下隕石撞擊結構。雖然沉積層現已覆蓋了這個隕石坑，但它在科學和經濟上仍然具有重要意義。艾姆斯撞擊結構也是石油和天然氣的主要產區。
一個長期與古代隕石事件相關的隕石坑
多年來，艾姆斯隕石坑一直被認為屬於大約 4.675 億年前北美洲一系列重大隕石撞擊事件的一部分。那個時期被稱為奧陶紀隕石事件。
由於許多撞擊結構似乎都發生在同一時期，一些研究人員推測，在中奧陶紀時期，地球可能曾被一個類似土星的、由小行星碎片組成的環所環繞。
德州大學研究人員的最新研究表明，艾姆斯撞擊事件並非發生在那一時期。
透過對撞擊變質花崗岩中的鋯石晶體進行定年，該團隊確定隕石撞擊發生在大約 3.7 億年前的晚泥盆紀。這使得該隕石坑的年代比先前認為的年輕了近一億年。
「無論我們使用哪種技術，結果都指向這個較年輕的訊號，」該研究的主要作者、德州大學地球與行星科學系副教授 Elizabeth Catlos 表示。
該研究於七月發表在《Meteoritics & Planetary Science》期刊上。
在此研究之前，艾姆斯撞擊事件僅透過生物學證據進行定年。研究人員在岩石中發現了保存下來的、一種名為「圓錐齒魚」（conodont）的古代鰻魚狀動物的牙齒化石。這些化石來自生活在較早的奧陶紀時期的生物。
但 Catlos 表示，這些牙齒在小行星撞擊時可能已經有數百萬年的歷史了。撞擊很可能攪動了舊的沉積物，並將化石混入岩石中，同時仍然將它們保存下來。
鋯石定年提供了截然不同的時間線。它表明艾姆斯隕石坑不可能形成於奧陶紀隕石事件期間。
相反，其新的年代將它置於大約 3.72 億年前發生的弗蘭西階-法門階大滅絕事件附近，該事件消滅了地球上大部分的海洋生物。
微小的鋯石晶體保存了撞擊的證據
傑克遜地球科學學院院長、該研究的合著者 Danny Stockli 表示，鋯石的鈾鉛定年法是確定地球過去深層事件發生時間最準確的方法之一。
鋯石晶體還可以保存撞擊產生的巨大壓力所形成的微觀結構。
「這些微小的晶體使我們能夠回溯時光，了解地球古代景觀的重大變化，」Stockli 說。「如果能對大陸上更多的隕石撞擊地點進行此類研究，那就太好了，這樣我們就能獲得這些重大事件更準確的時間線。」
為了確認鋯石確實受到了隕石撞擊的影響，該團隊與 NASA 合作，使用陰極發光和電子背散射繞射技術對晶體進行成像。
當鋯石經歷撞擊的極端條件時，它會以獨特的方式重新結晶。這些變化可以透過這些成像技術檢測到，從而使研究人員能夠驗證晶體記錄了碰撞本身。
拼湊大滅絕謎團的新線索
根據 Catlos 的說法，確定大滅絕和其他重大事件的更精確日期對於理解地球如何隨時間變化至關重要。
一個關鍵問題是，滅絕事件是否主要由來自太空的力量（如隕石撞擊）觸發，還是由地球內部的過程（包括大規模火山活動）引起。
「透過這項研究，我們基本上是將奧陶紀隕石事件中的一個主要棋子移出，並將其放入弗蘭西階-法門階事件中，並說：『這個撞擊屬於這裡，』」她說。
該項目由傑克遜地球科學學院前研究生 Andrew Parisi 發起，他於 2018 年畢業，現已去世。Parisi 前往奧克拉荷馬州從奧克拉荷馬地質調查局獲取了艾姆斯岩芯，從材料中提取了鋯石晶體，並協助確定了它們的年代。
合著者 Michael Brookfield，該學院的附屬研究員，也在論文發表前去世。
傑克遜學院的研究教授 Sean Gulick 和榮譽教授 Mark Cloos 也對該研究做出了貢獻。
