Lunární povrch. Obrazový kredit: LPI Kliknutím zvětšíte
Univerzita v Arizoně a japonští vědci jsou přesvědčeni, že v posledních desetiletích se dokazují důkazy o tom, jaké objekty bombardovaly časnou vnitřní sluneční soustavu v kataklyzmě před 3,9 miliardami let.
Starověké hlavní asteroidy s pásem stejné velikosti jako současné asteroidy v pásu Mars-Jupiter - ne komety - zatloukaly vnitřní skalní planety v jedinečné katastrofě, která trvala po dobu geologického času, kdekoli od 20 milionů do 150 milionů let, zpráva v 16. září vydání vědy.
Předměty, které trápí naši vnitřní sluneční soustavu po ukončení tzv. Pozdního těžkého bombardování, jsou však výrazně odlišnou populací, profesor UA Emeritus Robert Strom a kolegové v článku „Původ planetárních impaktorů ve vnitřní sluneční soustavě“ . “
Po skončení období pozdního těžkého bombardování nebo lunárního kataklyzmu pepřily terestrické oblasti většinou asteroidy blízké Země (NEA).
Strom zkoumal velikost a distribuci kráterů po povrchu sluneční soustavy za posledních 35 let. Dlouho měl podezření, že za kráter vnitřních povrchů sluneční soustavy jsou zodpovědné dvě různé populace projektilů. Existuje však příliš málo údajů, které by to dokázaly.
Nyní průzkumy asteroidů prováděné kosmickým pozorováním UA, Sloan Digital Sky Survey, japonský dalekohled Subaru a podobně shromáždily poměrně kompletní údaje o asteroidech až po ty s průměrem menším než kilometr. Najednou bylo možné porovnat velikosti asteroidů s velikostmi projektilů, které vystřelily krátery na povrchy od Marsu dovnitř až po Merkur.
"Když jsme odvodili velikost projektilu z záznamu kráteru pomocí zákonů o změně měřítka, starověké a novější velikosti projektilů odpovídaly starým a mladším populacím asteroidů plácnutí," řekl Strom. "Je to úžasné."
"Jedna věc říká, že současné rozložení velikostí asteroidů v pásu asteroidů bylo zavedeno nejméně před 4 miliardami let," uvedl planetární vědec UA Renu Malhotra, spoluautor vědecké práce, uvedl . "Další věcí je, že mechanismus, který způsobil pozdní těžké bombardování, byl gravitační událost, která bez ohledu na velikost vyhodila předměty z pásu asteroidů."
Malhotra objevila v předchozím výzkumu, co tento mechanismus musel být. Na konci jejich formace Jupiter a další vnější plynové obří planety zametly zbytky planet dále ve sluneční soustavě, v oblasti Kuiperova pásu. Při odstraňování prachu a kousků, které zbyly z formování planety vnější sluneční soustavy, ztratila Jupiter zejména ztracenou orbitální energii a pohyboval se směrem dovnitř, blíže ke slunci. Tato migrace značně zvýšila Jupiterův gravitační vliv na pás asteroidů a odhazovala asteroidy bez ohledu na velikost směrem k vnitřní sluneční soustavě.
Důkaz, že hlavní pásové asteroidy pummelovaly časnou vnitřní sluneční soustavu, potvrzuje dříve publikovanou kosmochemickou analýzu planetárního vědce UA Davida A. Kringa a jeho kolegů.
"Rozložení velikostí nárazových kráterů ve starověké vysočině Měsíce a Marsu je zcela nezávislým testem kataklyzmu vnitřní sluneční soustavy a potvrzuje náš kosmochemický důkaz zdroje asteroidů," řekl Kring, spoluautor vědecké práce, .
Kring byl součástí týmu, který dříve používal techniku datování argon-argon při analýze dopadajících věků taveniny lunárních meteoritů - horniny náhodně vypouštěné z povrchu měsíce a které přistály na Zemi po milionu let ve vesmíru. Z věků „výbuchů“ nebo roztavených skalních fragmentů zjistili v breccia meteoritech, že celý měsíc byl bombardován před 3,9 miliardami let, skutečný globální lunární kataklyzmus. Analýza vzorku lunárních vzorků Apolla uvedla, že asteroidy představují nejméně 80 procent dopadů na Měsíc.
Komety hrály při dopadech na vnitřní sluneční soustavu relativně malou roli, ze své práce vycházejí také Strom, Malhotra a Kring. Na rozdíl od všeobecného přesvědčení nejspíše ne více než 10 procent zemské vody pochází z komet, řekl Strom.
Po pozdním těžkém bombardování byly pozemské povrchy tak úplně změněny, že pomocí záznamu o kráteru nelze datovat žádný povrch starší než 3,9 miliardy let. Starší horniny a minerály se nacházejí na Měsíci a Zemi, ale jsou to fragmenty starších povrchů, které byly rozbity dopady, uvedli vědci.
Strom řekl, že pokud Země měla oceány před 4,4 až 4 miliardami let, jak naznačují jiné geologické důkazy, musely být tyto oceány odpařeny dopady asteroidů během kataklyzmatu.
Kring také vyvinul hypotézu, která naznačuje, že dopadové události během pozdního těžkého bombardování vytvořily obrovské podpovrchové hydrotermální systémy, které byly rozhodující pro včasný vývoj života. Odhadoval, že kataklyzma vnitřní sluneční soustavy vytvořila na Zemi více než 20 000 kráterů s průměrem od 10 do 1 000 kilometrů.
Dynamika kráterů vnitřní sluneční soustavy se dramaticky změnila po pozdním těžkém bombardování. Od té doby záznam dopadajícího kráteru odráží, že většina předmětů zasáhla povrchy vnitřní sluneční soustavy byly asteroidy blízké Zemi, menší asteroidy z hlavního pásu, které jsou vrhány na zemské křižovatky pomocí selektivního jevu zvaného Yarkovsky efekt.
Účinek souvisí s tím, jak asteroidy nerovnoměrně absorbují a znovu vyzařují sluneční energii. Během desítek milionů let je účinek dostatečně velký, aby tlačil asteroidy menší než 20 kilometrů napříč jovianskými rezonancemi nebo mezerami, které je dodávají na oběžné dráhy. Čím menší je asteroid, tím více je ovlivněn Yarkovského efektem.
Planetární geologové se pokusili počítat krátery a jejich rozdělení velikosti, aby získali absolutní věk pro povrchy na planetách a měsících.
"Ale dokud jsme neznali původ projektilů, existovala tak velká nejistota, že jsem si myslel, že by to mohlo vést k obrovské chybě," řekl Strom. "A teď vím, že mám pravdu." Například lidé založili geologickou historii Marsu na záznamu o těžkém bombardování a je to špatně, protože používají pouze jednu křivku křivek, ne dvě. “
Pokusy do dnešního dne těla vnější sluneční soustavy pomocí záznamu kráteru vnitřní sluneční soustavy jsou zcela chybné, řekl Strom. Mělo by však být možné přesněji identifikovat povrchy vnitřní sluneční soustavy, jakmile vědci určí rychlost kráteru z bombardování asteroidy v blízkosti Země, dodal.
Autory vědecké práce jsou Strom, Malhotra a Kring z Lunární a planetární laboratoře Arizonské univerzity a Takashi Ito a Fumi Yoshida z Národní astronomické observatoře v Tokiu v Japonsku.
Původní zdroj: UA News Release
