Lunarna površina. Kreditna slika: LPI Klikni za povečavo
Univerza v Arizoni in japonski znanstveniki so prepričani, da dokazi nazadnje poravnavajo več desetletij argumente o tem, kakšni predmeti so pred 3,9 milijarde let bombardirali zgodnji notranji osončje v kataklizmi.
Starodavni glavni asteroidi pasu, ki so enaki velikosti današnjim asteroidom v pasu Mars-Jupiter - ne kometi -, so v edinstveno katastrofo, ki je trajala bliskovitega geološkega časa, nekje od 20 milijonov do 150 milijonov let, zabili notranje skalnate planete, poročilo v številki 16. septembra Science.
Vendar pa so predmeti, ki so pretepli naš notranji sončni sistem po tako imenovanem poznem težkem obstreljevanju, izrazito drugačna populacija, je v članku "Izvor planetarnih udarcev v notranjem osončju" poročal profesor Emeritus iz ZDA Robert Strom. . "
Po končanem obdobju težkega bombardiranja ali lunarne kataklizme so večinoma skoraj zemeljski asteroidi (NEA) prerasli kopensko območje.
Strom že 35 let proučuje velikost in porazdelitev kraterjev po površinah osončja. Dolgo je sumilo, da sta za oblikovanje notranjih površin notranjega osončja odgovorni dve različni populaciji izstrelkov. Vendar je podatkov premalo, da bi lahko to dokazali.
Zdaj so raziskave o asteroidih, ki jih opravijo UA Spacewatch, Sloan Digital Sky Survey, japonski teleskop Subaru in podobno, zbrale dokaj popolne podatke o asteroidih vse do tistih, katerih premer je manjši od kilometra. Kar naenkrat je postalo mogoče primerjati velikosti asteroidov z velikostjo izstrelkov, ki so kraterje raznesli na površine od Marsa navznoter do Merkura.
"Ko smo iz zapisov o kraterju izpeljali velikosti izstrelkov z uporabo zakonov skaliranja, se starodavne in novejše velikosti izstrelkov ujemajo s starodavno in mlajšo populacijo asteroida," je dejal Strom. "To je presenetljivo prileganje."
"To je ena stvar, ki je, da je današnja porazdelitev velikosti asteroidov v asteroidnem pasu vzpostavljena vsaj približno 4 milijarde let nazaj," je dejal planetarni znanstvenik iz ZDA Renu Malhotra, soavtor znanstvenega prispevka . "Še ena stvar, ki jo piše, je, da je bil mehanizem, ki je povzročil pozno težko bombardiranje, gravitacijski dogodek, ki je pometel predmete iz asteroidnega pasu, ne glede na velikost."
Malhotra je v prejšnjih raziskavah odkril, kakšen mora biti ta mehanizem. Konec svojega nastanka so Jupiter in drugi zunanji plinovski velikanski planeti odnesli planetarne naplavine dlje v osončje, območje Kuiperjevega pasu. Pri čiščenju ostankov prahu in kosov od nastanka zunanjih planetov osončja je Jupiter še posebej izgubil orbitalno energijo in se pomaknil navznoter, bližje soncu. Ta selitev je močno povečala gravitacijski vpliv Jupiterja na asteroidni pas in pri tem asteorje preletaval ne glede na velikost proti notranjemu osončju.
Dokazi o tem, da so glavni asteroidi pasu napolnili zgodnji notranji sončni sistem, potrjuje predhodno objavljena kozmokemična analiza planetarnega znanstvenika UA Davida A. Kringa in njegovih sodelavcev.
"Porazdelitev velikosti udarnih kraterjev v starodavnih višavah Lune in Marsa je popolnoma neodvisen test kataklizme notranjega osončja in potrjuje naše kozmokemične dokaze o izvoru asteroidov," je povedal Kring, soavtor znanstvenega prispevka .
Kring je bil del ekipe, ki je prej uporabljala tehniko datiranja z argonom-argonom, da je analizirala obdobja vplivov taline luninih meteoritov - kamnin, ki so se naključno izvrgle z lunine površine in ki so pristale na Zemlji po milijon ali več letih v vesolju. V meteoritih breče so v starodavnih obdobjih ugotovili, da je bila celotna luna bombardirana pred 3,9 milijarde let, pravi svetovni lunarni kataklizem. Analiza vzorca lunarnega vzorca Apollo je povedala, da asteroidi predstavljajo vsaj 80 odstotkov lunarnih udarcev.
Kometi so igrali sorazmerno majhno vlogo pri vplivih notranjega osončja, sklepajo tudi Strom, Malhotra in Kring. V nasprotju s splošnim prepričanjem najverjetneje več kot 10 odstotkov Zemljine vode ne izvira iz kometov, je dejal Strom.
Po poznem težkem obstreljevanju so bile zemeljske površine tako popolnoma spremenjene, da nobene površine, starejše od 3,9 milijarde let, ni mogoče datirati z zapisom o kraterju. Starejše kamnine in minerali najdemo na Luni in Zemlji, vendar so drobci starejših površin, ki so jih razbili udarci, so povedali raziskovalci.
Strom je dejal, da če je Zemlja imela oceane med 4,4 milijarde in 4 milijardami let, kot kažejo drugi geološki dokazi, bi morali biti ti oceani, ki so jih povzročili asteroidi, v času kataklizme.
Kring je razvil tudi hipotezo, ki namiguje, da so udarni dogodki med poznim težkim bombardiranjem ustvarili ogromne podzemne hidrotermalne sisteme, ki so bili kritični za zgodnji razvoj življenja. Ocenil je, da kataklizma notranjega sončnega sistema na Zemlji ustvari več kot 20.000 kraterjev s premerom od 10 do 1000 kilometrov.
Dinamika kraterstva notranjega sončnega sistema se je po poznem težkem obstreljevanju dramatično spremenila. Od takrat naprej zapis o kraterju z udarci odraža, da so bili večina predmetov, ki so zadeli notranje površine sončnega sistema, asteroidi blizu Zemlje, manjši asteroidi iz glavnega pasu, ki jih v orbite zemeljskega križanja potisnejo s pomočjo velikostnega pojava, imenovanega učinek Yarkovsky.
Učinek je povezan s tem, kako asteroidi neenakomerno absorbirajo in ponovno sevajo sončno energijo. V desetih milijonih let je učinek dovolj velik, da asteroide, manjše od 20 kilometrov, potisne v jovijske resonance ali vrzeli, ki jih dovedejo v orbite zemeljskega križanja. Manjši kot je asteroid, bolj nanj vpliva Yarkovsky učinek.
Planetarni geologi so poskušali šteti kraterje in njihovo porazdelitev velikosti, da bi dobili absolutno starost površin na planetih in lunah.
"Toda dokler nismo vedeli izvora projektilov, je bilo toliko negotovosti, da sem mislil, da lahko to pripelje do ogromne napake," je dejal Strom. "In zdaj vem, da imam prav. Na primer, ljudje so utemeljevali geološko zgodovino Marsa na zapisu o kraterstvu s težkimi bombnimi napadi, in to je narobe, ker uporabljajo samo eno krivuljo, ne dve. "
Kot je povedal Strom, so poskusi dajanja datumov zunanjih teles sončnega sistema, ki uporabljajo zapis o kraterju notranjega sončnega sistema, popolnoma napačni. Vendar bi moralo biti mogoče natančneje datirati notranje površine osončja, ko raziskovalci določijo hitrost kraterjenja ob obstreljevanju asteroidov na skoraj Zemljo, je dodal.
Avtorji znanstvenega prispevka so Strom, Malhotra in Kring z Univerze v Arizoni Lunar in planetarni laboratorij ter Takashi Ito in Fumi Yoshida iz Nacionalnega astronomskega observatorija v Tokiu na Japonskem.
Izvirni vir: UA News Release
