Kuun pinta. Kuvan luotto: LPI Klikkaa suuremmaksi
Arizonan yliopisto ja japanilaiset tutkijat ovat vakuuttuneita siitä, että todisteet ratkaisevat viimeinkin vuosikymmeniä kestäneet väitteet siitä, mitkä esineet pommittivat varhaista sisäistä aurinkokuntaa kataklysmissa 3,9 miljardia vuotta sitten.
Muinaiset päähihnan asteroidit, jotka ovat kooltaan identtisiä nykyisten Mars-Jupiter-hihnan asteroidien kanssa - eivät komeettoja - hammastelivat sisäisiä kivisiä planeettoja ainutlaatuisessa katastrofissa, joka kesti hetkeksi geologisen ajan, missä tahansa 20 miljoonasta 150 miljoonaan vuoteen. raportti Science-lehden 16. syyskuuta ilmestyvässä lehdessä.
Kuitenkin esineet, jotka ovat lyöneet sisäistä aurinkokuntamme niin kutsutun myöhäisen voimakkaan pommituksen päätyttyä, ovat selvästi erilaiset väestöt, UA: n emeritusprofessori Robert Strom ja hänen kollegansa kirjoittavat artikkelissaan ”Sisäisen aurinkojärjestelmän planeetta-iskujen alkuperä .”
Myöhäisen raskaan pommituksen tai kuun kataklysmin jakson päättymisen jälkeen lähinnä maan lähellä olevat asteroidit (NEA) ovat heikentäneet maanpäällistä aluetta.
Strom on tutkinut kraatterien kokoa ja jakautumista aurinkokunnan pinnoille viimeisen 35 vuoden ajan. Hän on kauan epäillään, että kaksi erilaista ammuspopulaatiota on vastuussa aurinkokunnan sisäpintojen kraatterista. Mutta tietoja on ollut liian vähän todistaakseen sen.
Nyt UA: n Spacewatchin, Sloan Digital Sky Survey -sarjan, Japanin Subarun kaukoputken ja vastaavien suorittamat asteroiditutkimukset ovat keränneet melko täydelliset tiedot asteroideista aina alle kilometrin halkaisijaltaan. Yhtäkkiä on tullut mahdollista verrata asteroidien kokoja ammusten kokoihin, jotka räjäyttivät kraattereita pinnoille Marsista sisäänpäin elohopeaan.
"Kun johdetimme ammuskoot kraatteritietueesta käyttämällä skaalauslakeja, muinaiset ja uudemmat ammuskoot vastasivat muinaisia ja nuorempia asteroidipopulaatioita," Strom sanoi. "Se on hämmästyttävä istuvuus."
"Yksi asia, mitä tämä sanoo, on, että asteroidien nykyinen kokojakauma asteroidivyöhykkeellä perustettiin ainakin jo 4 miljardia vuotta sitten", sanoo UA: n planeettatutkija Renu Malhotra, Science-lehden yhteiskirjoittaja. . "Toinen asia sanotaan, että myöhäisen voimakkaan pommituksen aiheuttanut mekanismi oli painovoimainen tapahtuma, joka pyyhki esineitä asteroidihihnalta koosta riippumatta."
Malhotra löysi aiemmassa tutkimuksessaan, mikä tämän mekanismin on pitänyt olla. Lähellä muodostumisensa loppua Jupiter ja muut ulkoiset kaasujättiläiset planeetat pyyhkivät planeettajätteet kauemmas aurinkokunnassa, Kuiperin vyön alueella. Puhdistaessaan pölyä ja kappaleita jäljellä olevasta aurinkokunnan planeetan muodostumisesta etenkin Jupiter menetti kiertoradan energian ja siirtyi sisäänpäin, lähemmäksi aurinkoa. Tämä muuttoliike lisäsi huomattavasti Jupiterin painovoimavaikutusta asteroidihihnaan, pakeneen asteroideja koosta riippumatta kohti sisäistä aurinkokuntaa.
Todisteet siitä, että päähihnan asteroidit pummelivat varhaista sisäistä aurinkokuntaa, vahvistavat UA-planeettatutkijan David A. Kringin ja hänen kollegoidensa aiemmin julkaistun kosmokemiallisen analyysin.
"Iskukraatterien kokojakauma muinaisissa Kuun ja Marsin ylämaan yläosissa on täysin riippumaton testi sisäisen aurinkokunnan kataklysmille ja vahvistaa kosmokemialliset todisteet asteroidilähteestä", Kring, Science-lehden yhteiskirjailija, sanoi. .
Kring oli osa ryhmää, joka käytti aikaisemmin argon-argon-treffitekniikkaa kuun meteoriittien iskusulamisaikojen analysoinnissa - kivenä, joka on sattunut satunnaisesti Kuun pinnalta ja joka laskeutui maan päälle noin miljoonan vuoden avaruudessa. He löysivät breccia-meteoriiteissa “joukkojen” tai sulanut kivijalkavuosien ajan, että koko kuun pommitettiin 3,9 miljardia vuotta sitten, todellinen maailmanlaajuinen kuun kataklysmi. Apollon kuunäytteen analyysissä todettiin, että asteroidien osuus on vähintään 80 prosenttia kuun vaikutuksista.
Komeeteilla on ollut suhteellisen pieni rooli aurinkokunnan sisäisissä vaikutuksissa, myös Strom, Malhotra ja Kring päättelevät työstään. Vastoin yleisesti uskottua, todennäköisesti enintään 10 prosenttia maapallon vedestä on tullut komeetat, sanoi Strom.
Myöhäisen raskaan pommituksen jälkeen maanpinnat olivat niin täysin muuttuneet, että yhtäkään 3,9 miljardin vuoden ikäistä pintaa ei voida päivättää kraateritietueen avulla. Vanhempia kiviä ja mineraaleja löytyy kuulta ja maapallolta, mutta ne ovat fragmentteja vanhemmista pinnoista, jotka törmäsivät iskuihin, tutkijat kertoivat.
Strom kertoi, että jos maapallolla oli valtameriä välillä 4,4 miljardia - 4 miljardia vuotta sitten, kuten muut geologiset todisteet viittaavat, näiden valtamerten on täytynyt höyrystää asteroidi-iskut kataklysmin aikana.
Kring on myös kehittänyt hypoteesin, joka viittaa siihen, että myöhäisen voimakkaan pommituksen aikana tapahtuneet törmäystapahtumat aiheuttivat valtavia maanpinnan hydrotermisiä järjestelmiä, jotka olivat kriittisiä elämän varhaiselle kehitykselle. Hän arvioi, että sisäinen aurinkokunnan kataklysmi tuotti yli 20 000 kraatteria, joiden halkaisija oli välillä 10 km - 1 000 km maapallolla.
Sisäisen aurinkokunnan kraaterin dynamiikka muuttui dramaattisesti myöhäisen voimakkaan pommituksen jälkeen. Siitä lähtien iskunkeruusrekisteri heijastaa sitä, että suurin osa aurinkokunnan sisäpintoihin osuvista esineistä on ollut Maan lähellä asteroideja, päähihnasta pienempiä asteroideja, jotka on työnnetty maanpäälliseen risteykseen kiertoradaksi koon selektiivisen ilmiön avulla, jota kutsutaan Yarkovsky-ilmiöksi.
Vaikutus liittyy tapaan, jolla asteroidit imevät ja säteilevät epätasaisesti auringon energiaa. Kymmenien miljoonien vuosien aikana vaikutus on riittävän suuri työntämään alle 20 km: n kokoisia asteroideja jovian resonansseihin tai aukkoihin, jotka toimittavat ne maanpäälliseen risteykseen. Mitä pienempi asteroidi, sitä enemmän siihen vaikuttaa Yarkovsky-ilmiö.
Planeettageologit ovat yrittäneet laskea kraattereita ja niiden kokojakaumaa saadakseen absoluuttisen ikäpinnan planeettojen ja kuukausien pinnoille.
"Mutta kunnes tiedimme ammusten alkuperän, epävarmuutta on ollut niin paljon, että luulin, että se voisi johtaa valtavaan virheeseen", Strom sanoi. ”Ja nyt tiedän, että olen oikeassa. Esimerkiksi ihmiset ovat perustaneet Marsin geologisen historian raskaan pommituksen kraatteritietueeseen, ja se on väärin, koska he käyttävät vain yhtä kraaterikäyrää, eivät kahta. "
Aikaisemmat yritykset ulkoisten aurinkokunnan elinten käyttämiseksi sisäisen aurinkojärjestelmän kraateritietueiden kanssa ovat täysin vääriä, Strom sanoi. Mutta aurinkojärjestelmän sisäisten pintojen pitäisi olla mahdollista määrittää tarkemmin, kun tutkijat määrittävät kraatterinopeuden maan läheisen asteroidin pommituksista, hän lisäsi.
Tiedepaperin kirjoittajat ovat Strom, Malhotra ja Kring Arizonan yliopiston kuun- ja planeettalaboratoriosta sekä Takashi Ito ja Fumi Yoshida Kansallisesta tähtitieteellisestä observatoriosta, Tokio, Japani.
Alkuperäinen lähde: UA: n lehdistötiedote
