“這事兒挺尷尬的?！比绻銌?wèn)克里斯·柯克蘭教授，他大概會(huì)這么跟你說(shuō)。去年，他和團(tuán)隊(duì)剛信誓旦旦地宣布，他們找到了地球已知最古老隕石坑的“確鑿證據(jù)”，年齡鎖定在34.7億歲。

結(jié)果不到四個(gè)月，另一群科學(xué)家就跳出來(lái)說(shuō)：“不好意思，你們算錯(cuò)了，它不可能超過(guò)27億歲?！爆F(xiàn)在，柯克蘭團(tuán)隊(duì)帶著更精密的技術(shù)殺了回來(lái)，公布了一個(gè)新答案：這個(gè)隕石坑大約形成于30億年前。說(shuō)人話(huà)就是，在經(jīng)歷了這么一遭學(xué)術(shù)打臉和重新驗(yàn)證后，地球最老隕石坑的年齡，憑空少了將近5億年。

如果你對(duì)“5億年”沒(méi)什么概念，我們可以這么理解。5億年，差不多是地球從一片死寂到突然冒出寒武紀(jì)生命大爆發(fā)所需要的全部時(shí)間。而現(xiàn)在，這5億年只是一次年代測(cè)定中的誤差修正值。

那個(gè)引發(fā)爭(zhēng)議的隕石坑，叫做北穹頂隕石坑，埋在西澳大利亞的皮爾巴拉地區(qū)。那里可不是什么普通荒地，皮爾巴拉是地球的“檔案館”，保存著我們這顆行星已知最古老的幾塊地殼巖石。

北穹頂隕石坑本身也夠猛的：就算被砍掉了將近5億年的歷史，它依然穩(wěn)坐冠軍寶座，比世界上第二老的隕石坑——同樣在西澳的亞拉布巴撞擊構(gòu)造——還要老上大約8億年。你沒(méi)看錯(cuò)，亞軍比它年輕了整整8個(gè)億。就像你跟爺爺比年齡，你爺爺比你爸大30歲，但在北穹頂面前，這個(gè)跨度被拉到了8億。

那么問(wèn)題來(lái)了：一個(gè)坑的年齡，為什么能吵成這樣？我們得先從去年那份“確鑿證據(jù)”說(shuō)起。

去年，柯克蘭團(tuán)隊(duì)發(fā)表了一項(xiàng)研究，說(shuō)自己找到了無(wú)可辯駁的證據(jù)，證明北穹頂隕石坑形成于34.7億年前。他們的證據(jù)來(lái)自一種叫“震裂錐”的東西。你想象一下，一顆小行星或隕石以超音速砸向地面，那股沖擊波往地底傳播時(shí)，會(huì)把石頭震出一些錐形的裂紋結(jié)構(gòu)，這就是震裂錐。它們?cè)谧矒艨永锞拖駜窗脯F(xiàn)場(chǎng)的指紋，是非常典型的沖擊標(biāo)志?？驴颂m團(tuán)隊(duì)當(dāng)時(shí)就拿著這些震裂錐去分析了，宣布這個(gè)坑有34.7億歲。

但很快，四個(gè)月后，發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上的一篇論文直接駁斥說(shuō)，這個(gè)結(jié)果“不準(zhǔn)確”，撞擊事件發(fā)生的時(shí)間不早于27億年前。好家伙，34.7億和27億，差了快8億年，這已經(jīng)不是小誤會(huì)，而是根本性的分歧。

于是柯克蘭團(tuán)隊(duì)重新出發(fā)，這次他們動(dòng)用了更先進(jìn)的礦物定年技術(shù)。核心思路是這樣的：當(dāng)隕石撞擊發(fā)生時(shí)，巨大的能量不僅會(huì)在巖石上砸出裂紋，還會(huì)產(chǎn)生極高的溫度，讓一部分礦物在瞬間熔化、變形或者重新結(jié)晶。換句話(huà)說(shuō)，撞擊事件本身在巖石里留下了一個(gè)“礦物時(shí)鐘”——那些被撞擊改造過(guò)的礦物，它們的年齡就等同于撞擊發(fā)生的年齡。你只要精確測(cè)定這些礦物的年齡，就等于拿到了撞擊事件的精確時(shí)間戳。

這里的主角登場(chǎng)了，它叫鋯石?？驴颂m教授是這么形容它的：“鋯石是一種極小但極其堅(jiān)韌的礦物，它可以記錄長(zhǎng)達(dá)數(shù)十億年的地質(zhì)時(shí)間。”這句話(huà)沒(méi)有吹牛。鋯石在地質(zhì)學(xué)里的地位，大概相當(dāng)于硬盤(pán)在數(shù)據(jù)界的地位，一旦晶體結(jié)構(gòu)形成，它就能極其穩(wěn)定地鎖住鈾和鉛這兩種元素，后面無(wú)論地殼怎么折騰、高溫高壓怎么來(lái)，它里面的放射性時(shí)鐘都頑固地走著，很少被擦除。打個(gè)生活化的比方：如果你想知道一張老照片是什么時(shí)候拍的，看照片本身可能已經(jīng)模糊了，但你從相冊(cè)夾層里找到一張當(dāng)年夾進(jìn)去的超市小票，上面的日期就能給你答案。鋯石就是這張“超市小票”。

更有意思的是，柯克蘭團(tuán)隊(duì)在北穹頂隕石坑的震裂錐里找到的鋯石，長(zhǎng)得非常奇怪。正常鋯石晶體規(guī)整，但這里的鋯石出現(xiàn)了分支狀、骨架狀的結(jié)構(gòu)。研究人員解釋說(shuō)，這是因?yàn)樵谧矒舢a(chǎn)生的高溫瞬間，原本的老鋯石晶體被破壞了，隨后又在那股灼熱的礦物流體中部分重結(jié)晶、重新生長(zhǎng)，才長(zhǎng)成了這副怪模樣。這等于說(shuō)，這副怪長(zhǎng)相本身就是“我經(jīng)歷過(guò)猛烈撞擊”的胎記。

研究人員就專(zhuān)門(mén)挑這些被撞擊改造過(guò)的鋯石顆粒，還有它們里面新長(zhǎng)出來(lái)的部分來(lái)定年。結(jié)果出來(lái)了：這批鋯石給出的年齡，剛好卡在30億年多一點(diǎn)。

等等，剛才不是還說(shuō)有分歧嗎？怎么就定在30億了？這里還有一個(gè)細(xì)節(jié)特別關(guān)鍵。光靠一種礦物定年是不夠的，萬(wàn)一鋯石也“說(shuō)謊”呢？所以研究團(tuán)隊(duì)同時(shí)分析了其他幾種礦物，包括磷灰石、方解石和白云母。他們手上還有兩類(lèi)樣品：一類(lèi)是含震裂錐的巖石，另一類(lèi)是一條“受沖擊石英脈”。所謂石英脈，你可以理解成撞擊之后，滾燙的、富含礦物質(zhì)的熱水沿著巖石裂縫到處流，冷卻后在里面沉淀形成的一層礦物質(zhì)薄片。這些石英脈同樣帶有撞擊事件的烙印。

他們測(cè)了所有這些材料里的礦物年齡，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鋯石記錄的時(shí)間，和磷灰石鎖定下來(lái)的時(shí)間完全一致。兩種互相獨(dú)立的礦物時(shí)鐘，指向同一個(gè)答案，這就讓研究人員信心大增：撞擊事件應(yīng)該就發(fā)生在略早于30億年前的某個(gè)時(shí)刻。

那之前說(shuō)27億年的那篇《科學(xué)進(jìn)展》論文又是怎么回事呢？難道那幫人也是瞎說(shuō)的？柯克蘭團(tuán)隊(duì)的解釋是：人家也沒(méi)瞎說(shuō)，只是大家測(cè)的東西可能不是同一次事件。那篇論文同樣研究了震裂錐，但他們測(cè)到的年齡更年輕。新研究的團(tuán)隊(duì)推測(cè)，那個(gè)27億年的結(jié)果，很可能記錄的不是撞擊本身，而是撞擊發(fā)生很久之后的一次熱液活動(dòng)。當(dāng)滾燙的流體在裂縫里流動(dòng)并沉淀出礦物時(shí)，這些礦物的年齡就年輕了一大截。而通過(guò)鋯石和磷灰石雙重驗(yàn)證的30億年，鎖定的才是隕石真正砸下來(lái)的那一刻。

這樣一來(lái)，北穹頂隕石坑的年齡算是有了一個(gè)更為可靠的答案。盡管比最初宣稱(chēng)的少了將近5億年，但作為地球已知最古老的隕石坑，它的地位依然無(wú)可撼動(dòng)。