Earth’s oldest crater really is over 3 billion years old, new study confirms
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A cratera mais antiga da Terra realmente tem mais de 3 bilhões de anos, novo estudo confirma

Earth’s oldest crater really is over 3 billion years old, new study confirms

Chris Kirkland, Professor of Geochronology, Curtin University

The oldest known impact structure on Earth has been confirmed in outback Australia.

A estrutura de impacto mais antiga conhecida na Terra foi confirmada no outback australiano.

In the Pilbara of Western Australia, some of Earth’s oldest rocks lie beneath the sky, as they have for billions of years. They are dark, weathered volcanic rocks, close to 3.5 billion years old, cut by veins and stewed by deep time.

No Pilbara da Austrália Ocidental, algumas das rochas mais antigas da Terra jazem sob o céu, como o fazem há bilhões de anos. São rochas vulcânicas escuras e desgastadas, com cerca de 3,5 bilhões de anos, cortadas por veios e cozidas pelo tempo profundo.

Their survival is remarkable. Most rocks this old have moved back into Earth’s interior. These ones, still on the surface, have changed, but not enough to erase their first story.

Sua sobrevivência é notável. A maioria das rochas desta idade moveu-se de volta para o interior da Terra. Estas, ainda na superfície, mudaram, mas não o suficiente para apagar sua primeira história.

In places, they still preserve the rounded forms of pillow basalts – lava that erupted underwater and cooled on an ancient sea floor.

Em alguns lugares, elas ainda preservam as formas arredondadas de basaltos em travesseiro – lava que irrompeu sob a água e esfriou no fundo de um mar antigo.

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3.5 billion-year-old pillow basalt lavas erupted underwater and later struck by a meterorite impact. Chris Kirkland, CC BY-NC-ND
Lavas de basalto em travesseiro com 3,5 bilhões de anos irrompidas sob a água e depois atingidas por um impacto de meteorito. Chris Kirkland, CC BY-NC-ND

The same rock record also holds some of the earliest widely accepted evidence for life on Earth. But looking closely on some surfaces you find fine lines that fan through the rock.

O mesmo registro rochoso também contém algumas das evidências mais antigas e amplamente aceitas de vida na Terra. Mas ao olhar atentamente em algumas superfícies, você encontra linhas finas que se espalham pela rocha.

These are shatter cones – the frozen signature of a meteorite shock wave, and the clearest sign that something from space once struck Earth.

Estes são cones de estilhaço – a assinatura congelada de uma onda de choque de meteorito, e o sinal mais claro de que algo vindo do espaço já atingiu a Terra.

When our team first reported these rocks in 2025, we suggested they were part of an ancient impact crater at the ironically named North Pole Dome. But one question remained difficult: exactly how old was the impact?

Quando nossa equipe relatou essas rochas pela primeira vez em 2025, sugerimos que elas faziam parte de uma cratera de impacto antiga no Dome do Polo Norte, ironicamente nomeado. Mas uma pergunta permaneceu difícil: quão antigo foi exatamente o impacto?

In our new study, published in Geology, we used tiny mineral clocks inside the damaged rocks to show the impact most likely happened 3.024 billion years ago.

Em nosso novo estudo, publicado em Geology, usamos pequenos relógios minerais dentro das rochas danificadas para mostrar que o impacto provavelmente ocorreu há 3,024 bilhões de anos.

That makes North Pole Dome the oldest known impact structure on Earth, and the only recognised impact crater from the Archean, the period between 4 and 2.5 billion years ago.

Isso torna o Dome do Polo Norte a estrutura de impacto mais antiga conhecida na Terra e a única cratera de impacto reconhecida do Arqueano, o período entre 4 e 2,5 bilhões de anos atrás.

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Shatter cones in shocked rocks of the North Pole Crater. Chris Kirkland, CC BY-NC-ND
Cones de estilhaço em rochas chocadas da Cratera do Polo Norte. Chris Kirkland, CC BY-NC-ND

The gift of deep time

O presente do tempo profundo

This is a story about a scar on the early Earth. It is also about one of geology’s greatest gifts to society: the concept of deep time.

Esta é uma história sobre uma cicatriz na Terra primitiva. É também sobre um dos maiores presentes da geologia para a sociedade: o conceito de tempo profundo.

Humans have been around for some 300,000 years. But Earth is about 4.5 billion years old. Most of our planet’s story happened on timescales so vast, they’re difficult to imagine.

Os humanos existem há cerca de 300.000 anos. Mas a Terra tem aproximadamente 4,5 bilhões de anos. A maior parte da história do nosso planeta ocorreu em escalas de tempo tão vastas que são difíceis de imaginar.

Rocks are the pages of that story. Some begin as lava flows, others as mud on a sea floor. Over time, Earth’s movements bury, harden, fold, heat and sometimes lift the rocks back to the surface. A geologist’s job is to work out the order of these pages and, where possible, put dates on them.

As rochas são as páginas dessa história. Algumas começam como fluxos de lava, outras como lama no fundo do mar. Com o tempo, os movimentos da Terra enterram, endurecem, dobram, aquecem e às vezes elevam as rochas de volta à superfície. O trabalho de um geólogo é determinar a ordem dessas páginas e, sempre que possível, colocar datas nelas.

One way to do this is stratigraphy, the study of rock layers. If two lava flows lie on top of one another, the lower one is usually older. If a vein cuts through a rock, the vein must be younger than the rock.

Uma maneira de fazer isso é através da estratigrafia, o estudo das camadas de rocha. Se dois fluxos de lava estão sobrepostos, o mais baixo geralmente é mais antigo. Se uma veia corta uma rocha, a veia deve ser mais jovem do que a rocha.

But ancient rocks are rarely tidy. Over billions of years, layers can tilt, fold and erode. Geologists therefore use correlation. We match rocks from one place to another using their position, appearance, chemistry, magnetic signals or nearby layers with a precise date.

Mas as rochas antigas raramente são organizadas. Ao longo de bilhões de anos, as camadas podem inclinar, dobrar e se desgastar. Os geólogos, portanto, usam a correlação. Fazemos correspondência entre rochas de um lugar para outro usando sua posição, aparência, química, sinais magnéticos ou camadas vizinhas com uma data precisa.

Correlation is powerful, but it’s a bit like working out where a loose page belongs in a damaged book. You may know whether it comes near the start, middle or end, but the page number itself is missing. That was the challenge at North Pole Dome; the signs of a meteorite impact were clear. But when did it happen?

A correlação é poderosa, mas é um pouco como descobrir onde pertence uma página solta em um livro danificado. Você pode saber se ela vem perto do início, meio ou fim, mas o número da página em si está faltando. Esse foi o desafio no Domo do Polo Norte; os sinais de um impacto de meteorito eram claros. Mas quando aconteceu?

Piecing the story together

Reconstruindo a história

Early estimates suggested an extremely ancient impact, based on where the shocked rocks sat in the local rock layers. A later Harvard-led study challenged this, arguing that the impact could have happened much later, anywhere between 2.7 and 0.4 billion years ago, a span equal to roughly half of Earth’s history.

Estimativas iniciais sugeriram um impacto extremamente antigo, com base no local onde as rochas chocadas estavam nas camadas de rocha locais. Um estudo posterior liderado por Harvard contestou isso, argumentando que o impacto poderia ter ocorrido muito mais tarde, em qualquer momento entre 2,7 e 0,4 bilhões de anos atrás, um período equivalente a cerca de metade da história da Terra.

Both interpretations depended on matching ancient rocks across a complicated landscape. In the Pilbara, that is difficult work. Linking one fine-grained black rock to another across the outback can be surprisingly hard.

Ambas as interpretações dependiam de correlacionar rochas antigas através de uma paisagem complicada. No Pilbara, isso é um trabalho difícil. Ligar uma rocha preta de grão fino a outra através do interior pode ser surpreendentemente complicado.

So instead, we looked inside the rocks. Tiny crystals inside shocked rocks can act as clocks, recording when they formed or changed. In other words, mineral dating can sometimes recover the missing page number.

Então, em vez disso, olhamos dentro das rochas. Cristais minúsculos dentro de rochas chocadas podem agir como relógios, registrando quando se formaram ou mudaram. Em outras palavras, a datação mineral às vezes pode recuperar o número de página perdido.

Tiny crystal clocks

Relógios de cristal minúsculos

The key mineral was zircon. Zircon is tiny, tough and unusually good at keeping time. It contains uranium, which slowly decays into lead. By measuring uranium and lead in a zircon crystal, we can estimate when that crystal formed, or when something strongly altered it.

O mineral chave foi o zircão. O zircão é minúsculo, resistente e excepcionalmente bom em marcar o tempo. Ele contém urânio, que decai lentamente em chumbo. Ao medir urânio e chumbo em um cristal de zircão, podemos estimar quando esse cristal se formou ou quando algo o alterou fortemente.

In one shatter cone, we found several types of zircon. Some preserved ages older than 3.4 billion years. These likely reflect the ancient rocks that were hit.

Em um cone de fragmentação, encontramos vários tipos de zircão. Alguns preservaram idades mais antigas que 3,4 bilhões de anos. Estes provavelmente refletem as rochas antigas atingidas.

But another group looked very different. These zircons had skeletal shapes, like tiny frozen lightning bolts. These can form when crystals grow or recrystallise very quickly under unusual conditions. Similar zircon textures have been found in impact rocks from the Moon. The best-preserved of these skeletal zircons gave an age of 3 billion years.

Mas outro grupo parecia muito diferente. Esses zircões tinham formas esqueléticas, como pequenos raios congelados. Eles podem se formar quando os cristais crescem ou recristalizam muito rapidamente sob condições incomuns. Texturas de zircão semelhantes foram encontradas em rochas de impacto da Lua. O melhor preservado desses zircões esqueléticos deu uma idade de 3 bilhões de anos.

On its own, that still wasn’t enough. Skeletal zircon can form in more than one way, so we needed another clock. We found it in apatite, a phosphate mineral that also contains tiny amounts of uranium.

Por si só, isso ainda não era suficiente. O zircão esquelético pode se formar de mais de uma maneira, então precisávamos de outro relógio. Encontramos ele na apatita, um mineral fosfato que também contém pequenas quantidades de urânio.

Apatite can grow when hot fluids move through broken rock – exactly the kind of system an impact creates, as heat and fractures drive water through a crater. The apatite gave the same age as the modified zircons.

A apatita pode crescer quando fluidos quentes se movem através de rocha quebrada – exatamente o tipo de sistema que um impacto cria, à medida que o calor e as fraturas conduzem água por uma cratera. A apatita deu a mesma idade dos zircões modificados.

Two clocks, in different minerals and different rocks, pointed to the same event about 3.02 billion years ago.

Dois relógios, em minerais diferentes e rochas diferentes, apontaram para o mesmo evento há cerca de 3,02 bilhões de anos.

A rare moment from Earth’s violent youth

Um momento raro da juventude violenta da Terra

Other minerals told us what happened later. Muscovite, a shiny silver mineral in a vein that cut across the shatter cone, gave an age of about 1.66 billion years. The vein’s shape told us it must have formed long after the impact, when the rocks were disturbed again by some natural process.

Outros minerais nos contaram o que aconteceu depois. A moscovita, um mineral prateado brilhante em uma veia que cortava o cone de fragmentação, deu uma idade de cerca de 1,66 bilhão de anos. O formato da veia nos disse que ela deve ter se formado muito tempo após o impacto, quando as rochas foram perturbadas novamente por algum processo natural.

But those events don’t date the impact – they are later chapters in the same damaged book.

Mas esses eventos não datam o impacto – são capítulos posteriores do mesmo livro danificado.

The story of dating this crater shows Earth’s oldest history is not gone. It’s just hard to read. Unlike the Moon, Earth constantly destroys its ancient surface through erosion, burial, heating and plate tectonics.

A história de datar este cráter mostra que a história mais antiga da Terra não desapareceu. É apenas difícil de ler. Diferentemente da Lua, a Terra destrói constantemente sua superfície antiga através de erosão, sepultamento, aquecimento e tectônica de placas.

Most craters from the early Earth have vanished. At North Pole Dome, one survived. Its rocks preserve the trace of a space impact from 3.024 billion years ago – a rare page from the violent youth of our planet, with the date still written in the stone.

A maioria dos crateras da Terra primitiva desapareceu. No Domo do Polo Norte, um sobreviveu. Suas rochas preservam o rastro de um impacto espacial de 3,024 bilhões de anos atrás – uma página rara da juventude violenta do nosso planeta, com a data ainda escrita na pedra.

Chris Kirkland does not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organisation that would benefit from this article, and has disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.

Chris Kirkland não trabalha para, consulta, possui ações em ou recebe financiamento de nenhuma empresa ou organização que se beneficiaria deste artigo, e não divulgou afiliações relevantes além do seu cargo acadêmico.

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