Lunárny povrch. Obrazový kredit: LPI Kliknite pre zväčšenie
Arizonská univerzita a japonskí vedci sú presvedčení, že dôkazy o konečnom urovnaní desaťročí trvajúcich argumentov o tom, aké objekty bombardovali skorú vnútornú slnečnú sústavu v kataklyzme pred 3,9 miliardami rokov.
Starodávne hlavné asteroidy s pásom rovnakej veľkosti ako súčasné asteroidy v páse Mars-Jupiter - nie kométy - zatĺkali vnútorné skalné planéty do jedinečnej katastrofy, ktorá trvala geologickým obdobím, kdekoľvek od 20 miliónov do 150 miliónov rokov, správa v čísle 16. septembra vedy.
Objekty, ktoré trápia našu vnútornú slnečnú sústavu po skončení takzvaného neskorého ťažkého bombardovania, sú však výrazne odlišnou populáciou, profesor UA Emeritus Robert Strom a kolegovia v článku „Pôvod planetárnych impaktorov vo vnútornej slnečnej sústave“ . "
Po skončení obdobia neskorého ťažkého bombardovania alebo lunárneho kataklyzmu terestrickú oblasť okorenili väčšinou asteroidy blízke Zeme (NEA).
Strom skúma veľkosť a distribúciu kráterov cez povrchy slnečnej sústavy za posledných 35 rokov. Dlho mal podozrenie, že za kráter vnútorných povrchov slnečnej sústavy sú zodpovedné dve rôzne populácie projektilov. Existuje však príliš málo údajov, ktoré by to dokázali.
Prieskumy o asteroidoch, ktoré uskutočnili SpaceAatch UA, prieskum Sloan Digital Sky Survey, japonský Subaru ďalekohľad a podobne, zhromaždili pomerne úplné údaje o asteroidoch až po tie s priemerom menším ako kilometer. Zrazu sa stalo možné porovnávať veľkosti asteroidov s veľkosťami projektilov, ktoré odstrelili krátery na povrchy od Marsu dovnútra až po ortuť.
"Keď sme odvodili veľkosť projektilu z záznamu kráteru pomocou zákonov o mierke, starodávne a novšie veľkosti projektilov zodpovedali starým a mladším populáciám asteroidov, ktoré sa bijú ďalej," uviedol Strom. "Je to ohromujúce."
"Jedna vec hovorí, že dnešné rozdelenie veľkostí asteroidov v asteroidovom páse bolo zavedené najmenej pred 4 miliardami rokov," uviedol planetárny vedec UA Renu Malhotra, spoluautor vedeckej práce. , "Ďalšou vecou je, že mechanizmus, ktorý spôsobil oneskorené ťažké bombardovanie, bol gravitačná udalosť, ktorá bez ohľadu na veľkosť vyhodila predmety z pásu asteroidov."
Malhotra v predchádzajúcom výskume objavila, čo tento mechanizmus musí byť. Na konci ich formovania Jupiter a ďalšie vonkajšie planéty plynového obra vyhodili planétové zvyšky ďalej v slnečnej sústave, v oblasti Kuiperovho pásu. Pri odstraňovaní prachu a zvyškov z vonkajšej formácie planéty vonkajšej slnečnej sústavy, najmä Jupiter, stratil orbitálnu energiu a posunul sa smerom dovnútra, bližšie k Slnku. Táto migrácia výrazne zvýšila Jupiterov gravitačný vplyv na asteroidový pás a odhadzovala asteroidy bez ohľadu na veľkosť smerom k vnútornej slnečnej sústave.
Dôkazy, že asteroidy hlavného pásu búšili do skorej vnútornej slnečnej sústavy, potvrdzujú predtým publikovanú kozmochemickú analýzu planetárneho vedca UA Davida A. Kringa a jeho kolegov.
"Rozloženie veľkosti nárazových kráterov v starovekej vysočine mesiaca a Marsu je úplne nezávislým testom kataklyzmy vnútornej slnečnej sústavy a potvrdzuje náš kozmochemický dôkaz zdroja asteroidov," uviedol Kring, spoluautor vedeckej práce. ,
Kring bol súčasťou tímu, ktorý predtým využíval techniku argón-argón na analýzu dopadov na lúčne mesiace lunárnych meteoritov - horniny náhodne vypustené z povrchu Mesiaca a tie, ktoré pristáli na Zemi asi po miliónoch rokov vo vesmíre. Zistili, z vekov „výbuchov“ alebo roztavených skalných úlomkov v brekčných meteoritoch, že celý mesiac bol bombardovaný pred 3,9 miliardami rokov, čo je skutočný globálny lunárny kataklyzmus. Analýza vzorky Mesiaca v Apolle uviedla, že asteroidy tvoria najmenej 80 percent dopadov na mesiac.
Komety zohrávajú pri dopadoch na vnútornú slnečnú sústavu relatívne malú úlohu, z ich práce vychádzajú aj Strom, Malhotra a Kring. Na rozdiel od všeobecného presvedčenia pravdepodobne viac ako 10 percent zemskej vody pochádza z komét, povedal Strom.
Po neskorom ťažkom bombardovaní boli pozemské povrchy tak úplne zmenené, že pomocou záznamu kráteru nebolo možné datovať žiadny povrch starší ako 3,9 miliardy rokov. Staršie horniny a minerály sa nachádzajú na Mesiaci a Zemi, ale sú to fragmenty starších povrchov, ktoré boli rozbité nárazmi.
Strom povedal, že ak Zem mala oceány pred 4,4 až 4 miliardami rokov, ako naznačujú iné geologické dôkazy, tieto oceány sa museli počas kataklyzmy odpariť vplyvom asteroidov.
Kring tiež vyvinul hypotézu, ktorá naznačuje, že dopadové udalosti počas neskorého ťažkého bombardovania vytvorili obrovské podpovrchové hydrotermálne systémy, ktoré boli rozhodujúce pre včasný vývoj života. Odhadoval, že kataklyzma vnútornej slnečnej sústavy vytvorila na Zemi viac ako 20 000 kráterov s priemerom 10 až 1 000 kilometrov.
Dynamika kráterov vnútornej solárnej sústavy sa po oneskorenom ťažkom bombardovaní dramaticky zmenila. Odvtedy záznam o kráteroch nárazu odráža, že väčšina objektov, ktoré zasiahli povrchy vnútornej slnečnej sústavy, boli asteroidy v blízkosti Zeme, menšie asteroidy z hlavného pásu, ktoré sú vtiahnuté do obežných obežných dráh pomocou javu selektívneho podľa veľkosti nazývaného Yarkovsky efekt.
Účinok súvisí s tým, ako asteroidy nerovnomerne absorbujú a znovu vyžarujú slnečnú energiu. V priebehu desiatok miliónov rokov je účinok dosť veľký na to, aby tlačil asteroidy menšie ako 20 kilometrov naprieč do jovianskych rezonancií alebo medzier, ktoré ich privádzajú na obežnú dráhu terestriálneho prechodu. Čím je asteroid menší, tým viac je ovplyvňovaný Yarkovského efektom.
Planetárni geológovia sa pokúsili počítať krátery a ich rozloženie veľkosti, aby získali absolútny vek povrchov na planétach a mesiacoch.
"Ale kým nebudeme poznať pôvod projektilov, existuje taká neistota, že som si myslel, že to môže viesť k obrovským chybám," uviedol Strom. "A teraz viem, že mám pravdu." Napríklad, ľudia založili geologickú históriu Marsu na zázname o kráteroch s vysokým bombardovaním a je to zlé, pretože používajú iba jednu krivku, nie dve. ““
Pokusy do dnešného dňa telá vonkajšej slnečnej sústavy využívajúce záznam kráteru vnútornej slnečnej sústavy sú úplne nesprávne, povedal Strom. Malo by však byť možné presnejšie označiť povrchy vnútornej slnečnej sústavy, keď vedci určia mieru kráterov z bombardovania asteroidmi blízkymi Zemi, dodal.
Autormi vedeckej práce sú Strom, Malhotra a Kring z Lunárneho a planetárneho laboratória Arizonskej univerzity a Takashi Ito a Fumi Yoshida z Národného astronomického observatória v Tokiu v Japonsku.
Pôvodný zdroj: UA News Release
