משטח ירחי. אשראי תמונה: LPI לחץ להגדלה
אוניברסיטת אריזונה ומדענים יפנים משוכנעים כי עדויות מביאות סוף סוף לוויכוחים ארוכים של עשרות שנים על מה שעצמים הפציצו את מערכת השמש הפנימית המוקדמת לפני קטוע של 3.9 מיליארד שנה.
אסטרואידים חגורתיים עיקריים זהים בגודלם לאסטרואידים בימינו בחגורת מאדים-יופיטר - לא שביטים - פגעו בכוכבי הלכת הסלעיים הפנימיים בקטסטרופה ייחודית שנמשכה כהרף זמן גיאולוגי, בין 20 מיליון ל -150 מיליון שנה. דו"ח בגיליון 16 בספטמבר של מדע.
עם זאת, החפצים שחבטו במערכת השמש הפנימית שלנו לאחר סיום ההפצצה הכבדה המאוחרת הם אוכלוסייה שונה באופן מובהק, כך מדווחים פרופסור אמריטוס רוברט סטרום ועמיתיהם במאמר "מקורם של השפעות פלנטריות במערכת השמש הפנימית". . "
לאחר תום תקופת ההפצצה הכבדה המאוחרת או קטונליזם ירח, בעיקר אסטרואידים בקרבת כדור הארץ (NEAs) פלפלו את האזור היבשתי.
שטרום בוחן את גודלם ואת התפוצה של מכתשים על משטחי מערכת השמש מזה 35 שנה. הוא חשד זה מכבר ששתי אוכלוסיות טילים שונות היו אחראיות על משטחי משטחים פנימיים של מערכת השמש. אבל היו מעט מדי נתונים בכדי להוכיח זאת.
כעת, סקרי אסטרואידים שנערכו על ידי חלל השב"כ של האו"ם, סקר השמיים הדיגיטליים Sloan, הטלסקופ סובארו היפני וכדומה צברו נתונים שלמים למדי על אסטרואידים עד לאלה עם קוטרים של פחות מקילומטר. לפתע אפשר היה להשוות בין גדלי האסטרואידים לבין גדלי הטילים שפוצצו מכתשים למשטחים ממאדים פנימה ועד מרקורי.
"כאשר הוצאנו את גדלי ההטילה מתיעוד המכתשים באמצעות חוקי קנה מידה, גדלי ההטלה העתיקים והעדכניים יותר תואמים את אוכלוסיות האסטרואידים הקדומות והצעירות יותר", אמר סטרום. "זה התאמה מדהימה."
"דבר אחד זה אומר הוא שההפצה בגודל הנוכחי של אסטרואידים בחגורת האסטרואידים הוקמה לפחות עד לפני 4 מיליארד שנה," אמר מדען הפלנטה של האו"ם רנו מלוטרה, מחבר משותף למאמר המדע. . "דבר נוסף שנכתב הוא שהמנגנון שגרם להפצצה הכבדה המאוחרת היה אירוע כבידה שגרף חפצים מחגורת האסטרואידים ללא קשר לגודל."
מלוטרה גילה במחקר קודם מה היה כנראה המנגנון הזה. בסיום סיום היווצרותם, צדק יופיטר ושאר כוכבי הלכת ענקיים מהגז החיצוני, סחפו פסולת פלנטרית רחוקה יותר במערכת השמש, אזור חגורת קויפר. בפינוי אבק וחתיכות שנשארו מהיווצרות כדור הארץ החיצוני של מערכת השמש, צדק, במיוחד, איבד אנרגיה מסלולית והתקרב פנימה, קרוב יותר לשמש. הגירה זו שיפרה מאוד את השפעת הכבידה של צדק על חגורת האסטרואידים, והטילה אסטרואידים ללא קשר לגודל לכיוון מערכת השמש הפנימית.
עדויות לכך שהאסטרואידים העיקריים של החגורה פיתחו את מערכת השמש הפנימית המוקדמת מאששים ניתוח קוסמוכימי שפורסם בעבר על ידי מדען הפלנטה UA דייוויד א. קרינג ועמיתיו.
"התפלגות הגודל של מכתשי ההשפעה ברמות העתיקות של הירח ומאדים היא מבחן עצמאי לחלוטין של קטקטת מערכת השמש הפנימית ומאשרת את העדויות הקוסמוכימיות שלנו למקור אסטרואיד," אמר קרינג, מחבר משותף למאמר המדע. .
קרינג היה חלק מצוות שהשתמש קודם לכן בטכניקת תיארוך של ארגון-ארגון בניתוח עידני התכה של השפעות של מטאוריטים ירחיים - סלעים שהופלו באופן אקראי מעל פני הירח ונחתו על כדור הארץ לאחר מיליון שנה בערך בחלל. הם גילו מימי ה"התכווצות ", או שברי סלע המומסים, במטאוריטים הברצ'ייים, כי כל הירח הופצץ לפני 3.9 מיליארד שנה, קטקציה ירח עולמית אמיתית. ניתוח מדגם הירח של אפולו אמר כי אסטרואידים מהווים לפחות 80 אחוז מההשפעות הירחיות.
שביטים מילאו תפקיד מינורי יחסית בהשפעות הפנימיות של מערכת השמש, סטרום, מלוטרה וקרינג מסיקים גם הם מהעבודה שלהם. בניגוד לאמונה הרווחת, ככל הנראה לא יותר מעשרה אחוזים ממי כדור הארץ הגיעו משביטים, אמר סטרום.
לאחר ההפצצה הכבדה המאוחרת, משטחים יבשתיים השתנו כל כך עד שלא ניתן לתארך משטח בן יותר מ -3.9 מיליארד שנה באמצעות תיעוד המכתש. החוקרים אמרו כי סלעים ומינרלים ישנים יותר נמצאים על הירח וכדור הארץ, אך הם שברים של משטחים ישנים יותר שנפרצו כתוצאה מהשפעות.
שטרום אמר כי אם לכדור הארץ היו אוקיינוסים לפני 4.4 עד 4 מיליארד שנה, כפי שעולה מהעדויות הגיאולוגיות האחרות, כנראה שהאוקיינוסים התאדו בגלל ההשפעות של האסטרואיד במהלך האסון.
קרינג פיתח גם השערה שמציעה כי אירועי ההשפעה במהלך ההפצצה הכבדה המאוחרת יצרו מערכות הידרותרמיות עצומות מתחת לפני השטח שהיו קריטיים להתפתחות החיים המוקדמת. הוא העריך שקטליזם מערכת השמש הפנימית ייצר יותר מ 20,000 מכתשים בקוטר של 10 ק"מ עד 1,000 ק"מ בכדור הארץ.
הדינמיקה של המכתש הפנימי של מערכת השמש הפנימית השתנתה באופן דרמטי לאחר ההפצצה הכבדה המאוחרת. מכאן ואילך, תיעוד מכתשי ההשפעה משקף כי מרבית האובייקטים הפוגעים במשטחי מערכת סולארית פנימית היו אסטרואידים קרובים לכדור הארץ, אסטרואידים קטנים יותר מהחגורה הראשית שמודחפים למסלולי חצייה יבשתיים על ידי תופעה סלקטיבית בגודל הנקראת אפקט ירקובסקי.
ההשפעה קשורה לאופן שבו אסטרואידים סופגים באופן בלתי אחיד ומקרינים מחדש את אנרגיית השמש. במשך עשרות מיליוני שנים, ההשפעה גדולה דיה בכדי לדחוף אסטרואידים הקטנים מ -20 קילומטרים אל התהודה היובית, או הפערים, שמעבירים אותם למסלולי חצייה יבשתיים. ככל שהאסטרואיד קטן יותר, כך הוא מושפע מאפקט הירקובסקי.
גיאולוגים פלנטריים ניסו לספור מכתשים ואת חלוקת הגודל שלהם כדי להשיג גילאים מוחלטים למשטחים בכוכבי הלכת והירחים.
"אבל עד שידענו מה מקורם של הטילים, הייתה כל כך הרבה אי וודאות שחשבתי שזה יכול להוביל לטעות אדירה," אמר סטרום. "ועכשיו אני יודע שאני צודק. לדוגמה, אנשים ביססו את ההיסטוריה הגיאולוגית של מאדים על תיעוד המכתשים ההפצצות הכבד, וזה לא בסדר כי הם משתמשים רק בעקומת מכתשים אחת, ולא בשניים. "
שטרום אמר כי הניסיונות לתארך גופי מערכת סולארית חיצונית המשתמשים ברשומת המכתשים הפנימית של מערכת השמש. עם זאת, צריך להיות אפשרי לתארך בצורה מדויקת יותר משטחי מערכת סולארית פנימית ברגע שהחוקרים יקבעו את קצב המכתשים מההפצצה האסטרואיד הקרוב לכדור הארץ, הוסיף.
מחברי המאמר למדע הם סטרום, מלוטרה וקרינג מאוניברסיטת אריזה ומעבדה פלנטרית באוניברסיטת אריזונה, וטקאשי איטו ופומי יושידה מהמצפה האסטרונומי הלאומי בטוקיו, יפן.
המקור המקורי: מהדורת חדשות UA
