Nhóm nghiên cứu của Trường Khoa học Trái Đất và Hành tinh thuộc Đại học Curtin phối hợp cùng Cơ quan Khảo sát địa chất Tây Australia (GSWA) đã tiến hành khảo sát các cấu trúc đá tại vùng bán vòm Bắc Cực (North Pole Dome) thuộc khu vực Pilbara, bang Tây Australia. Đây là địa điểm từ lâu đã gây tranh cãi trong giới khoa học về việc liệu có phải là một cấu trúc va chạm tiểu hành tinh cổ đại hay không.
Bằng cách sử dụng các kỹ thuật tiên tiến để xác định niên đại khoáng vật, các nhà khoa học đã tìm thấy bằng chứng rõ ràng nhất cho thấy vụ va chạm này xảy ra vào khoảng 3 tỷ năm trước.
Giáo sư Chris Kirkland, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết kết quả này giúp giải quyết một câu hỏi lớn kéo dài nhiều năm qua về thời điểm diễn ra vụ va chạm. Ông giải thích thêm rằng vụ va chạm đã để lại một chiếc “đồng hồ khoáng vật”. Bằng cách xác định niên đại của các khoáng vật tái tạo hoặc mới hình thành trong các lớp đá bị chấn động, nhóm nghiên cứu đã xác định được thời điểm xảy ra sự kiện phi thường này.
Các nhà khoa học đã tìm thấy bằng chứng cốt lõi trong zircon — một loại khoáng vật có kích thước siêu nhỏ nhưng sở hữu độ bền bỉ kinh ngạc, có khả năng lưu giữ thời gian địa chất trong hàng tỷ năm. Nhóm nghiên cứu nhận thấy một số tinh thể zircon tại cấu trúc vòm Bắc Cực có hình dạng xương cá phân nhánh bất thường - đây là các tinh thể bị biến đổi do va chạm, được hình thành khi các hạt zircon cổ hơn bị phá vỡ cấu trúc, tái kết tinh một phần và phát triển thêm trong môi trường nhiệt độ cực cao do vụ va chạm gây ra. Các tinh thể zircon này đã ghi lại sự kiện diễn ra vào khoảng 3 tỷ năm trước, và đây được coi là mốc thời gian chính xác nhất cho vụ va chạm.
Để củng cố kết quả nghiên cứu, nhóm chuyên gia đã phân tích một loại khoáng vật thứ 2 là apatit, được hình thành khi các dòng chất lưu nóng di chuyển qua các lớp đá bị rạn nứt do chấn động. Phương pháp xác định niên đại độc lập này cũng cho ra kết quả trùng khớp ở mốc 3 tỷ năm. Sự đồng nhất giữa 2 hệ thống khoáng vật khác nhau giúp các nhà khoa học khẳng định chắc chắn rằng đây chính là dấu vết của một sự kiện địa chất lớn duy nhất: một vụ va chạm thiên thạch.
Theo các nhà khoa học, niên đại mới được xác định đã đưa cấu trúc bán vòm Bắc Cực trở thành hố va chạm cổ nhất Trái Đất, đồng thời là ví dụ duy nhất được công nhận thuộc liên đại Thái Cổ (Archean) — thời kỳ các lục địa sơ khai bắt đầu hình thành.
Tiến sĩ Simon Johnson, Giám đốc Địa chất học tại GSWA, cho biết các kết quả nghiên cứu này thực sự mang tính đột phá. Ông nhấn mạnh những chương trình hợp tác nghiên cứu chuyên sâu tầm cỡ này có ý nghĩa sống còn trong việc giải mã lịch sử địa chất phong phú, phức tạp của bang Tây Australia, đồng thời thúc đẩy các khám phá khoa học mới./
