För nästan två miljarder år sedan, en 10 kilometer bred bit av rymden smällde ner i sten nära vad som nu är staden Sudbury. Nu, forskare från Western University och University of Portsmouth förenar detaljer om meteoritnedslaget med teknik som mäter omgivande kristallfragment som ett sätt att datera andra forntida meteoritnedslag.

Den banbrytande tekniken hjälper till att lägga till sammanhang och insikt i meteornedslagens ålder. Och slutligen, det ger nya ledtrådar till livets början på denna planet och andra, sa Desmond (Des) Moser, docent vid institutionerna för geovetenskap och geografi vid Western.

"Det underliggande temat är, när började livet? Vi vet att det inte kunde hända så länge som ytan periodvis förångades av meteoritnedslag under solsystemets tidiga år och ungdom – så om vi kan räkna ut när dessa anfall upphörde, vi kan då förstå lite mer om hur vi kom hit, och när."

I det här fallet, forskare har kunnat använda nya avbildningstekniker för att mäta den atomära nanostrukturen hos forntida kristaller vid nedslagsplatser, använda den 150 kilometer breda kratern vid Sudbury som testplats.

Chockvågor från det meteoritnedslaget deformerade mineralerna som utgjorde berget under kratern, inklusive små, sega kristaller som innehåller spårmängder av radioaktivt uran och bly. "Dessa kan användas som små klockor som är grunden för vår geologiska tidsskala, " sa Moser. "Men eftersom dessa kristaller är en stökig röra, konventionella metoder hjälper inte till att extrahera åldersdata från dem."

Ett internationellt team som använder specialiserade instrument vid Westerns Zircon and Accessory Phase Laboratory (ZAPLab) och ett nytt instrument som kallas atomsonden, vid CAMECA Laboratories i USA, har gjort det jobbet lättare. Med sonden, forskare kan skära och lyfta ut små bitar av kristallbaddeleyit som är vanligt i marken, Mars- och månstenar och meteoriter.

Sedan mätte Mosers team – inklusive forskaren Lee White och co-handledare James Darling vid University of Portsmouth – deformationen i kristallerna efter att ha slipat och polerat bitarna till extremt fina nålar, sedan avdunstade och identifierade atomerna och deras isotoper lager för lager. Resultatet är en 3D-modell av atomerna och deras positioner.

"Att använda atomsonden för att gå från berget till kristallen till dess atomnivå är som att zooma in med den ultimata Google Earth, " säger Moser. Detta tillvägagångssätt i atomär skala har stor potential när det gäller att fastställa en mer exakt kronologi över bildandet och utvecklingen av planetskorpan.

Teamets resultat publiceras i tidskriften Naturkommunikation .