De fleste forskere mener, at månen og Jorden er blevet bombarderet af meteoritter med en konstant hastighed i de sidste par milliarder år. Ny forskning antyder, at det - i de sidste 300 millioner år - har fundet sted 2 til 3 gange oftere.
EarthSky-communitymedlem Prabhakaran A fangede dette billede i november 2018. Det viser det store månekrater kaldet Platon. Kraterets indre er udjævnet fra gamle lavastrømme.
Af Sara Mazrouei, University of Toronto
EarthSky månekalendere er seje! De laver gode gaver. Bestil nu. Går hurtigt!
De fleste forskere mener, at den hastighed, hvormed månen og jorden er blevet bombarderet af meteoritter, har forblevet konstant de sidste to til tre milliarder år. At forstå alderen på kratre på månen kan hjælpe os med bedre at forstå alderen på vores egen planet, fordi Jorden ville have fået et lignende antal påvirkninger.
Det antages, at sjældenheden hos unge kratere på Jorden (dem, der blev oprettet for 300-600 millioner år siden) tilskrives bevaringsskævhed - kratere er blevet slettet gennem årene med erosion og bevægelsen af Jordens plader. Siden da har jeg ved hjælp af en ny metode til datering af kratere på månen bestemt mine kolleger og jeg, at sjældenheden af kratere 300-600 millioner år skyldes en lavere bombardementsrate. Faktisk er bombardementsraten steget med en faktor på to til tre i de sidste 300 millioner år.
For at teste denne idé sammenlignede vi Jordens kraterrekord med månens i en artikel offentliggjort i tidsskriftet Videnskab. Vi foreslår, at knapheden på jordiske kratre, der er 300-650 millioner år gamle, simpelthen skyldes en lavere bombardementsrate i denne periode - og ikke på grund af bias i bevaring.
Brug af stenforekomstdata fra Lunar Reconnaisance Orbiter til at bestemme aldre for månekrater. Billede via Rebecca Gent, University of Toronto og Thomas Gernon, University of Southampton.
Datingkratere
Månens overflade tjener som en tidskapsel, der hjælper os med at nedbryde Jordens historie. Der er titusinder af krater på månen, og den eneste måde at se, om bombardementsraten er ændret, er at have en alder for hvert eneste krater.
Traditionelt udføres dateringskrater ved at registrere antallet og størrelsen af overlagrede krater på ejectaen - det materiale, der er forskudt ved anslag - for hvert krater. Imidlertid er disse metoder ekstremt tidskrævende og begrænses af billedkvalitet og tilgængelighed.
I vores arbejde bruger vi en ny metode til at bestemme aldringerne af månekraterne ved at anvende temperaturdata fra Lunar Reconnaissance Orbiters Diviner-instrument. Denne innovative metode anvender rockiness fra store kraters ejecta som et alternativt middel til at estimere alder af kopernikanske krater (dem, der er yngre end en milliard år gamle).
Denne metode fungerer under antagelsen af, at store månebergarter har høj termisk inerti og forbliver varme gennem natten, hvorimod de fine sandpartikler, kaldet regolith, mister varmen hurtigt.
Den sydlige kant af Copernicus-krateret på månen. Billede via NASA / GSFC / Arizona State University.
En simpel analogi til begrebet termisk inerti er klipper og sand ved stranden. I løbet af dagen er både store klipper og sandet varmt. Så snart solen går ned, bliver sandet imidlertid koldt. De store klipper, der har en højere termisk inerti, forbliver dog varme længere.
Stabil terræn- og kratererosion
Analyse viser, at unge kratere med adskillige fragmenter i meter størrelse er lette at udvælge fra ældre kratre med eroderede fragmenter. Efterhånden som disse tiders tid går, nedbrydes disse store klipper af fremtidige små påvirkere. Til sidst, i løbet af omkring en milliard år, dannes alle klipperne til månens regolit (et fint lag støv, der dækker månens overflade), hvilket giver et omvendt forhold mellem klodsforekomst (klippernes ejecta klippefilm) og krateralderen. Når kratere bliver ældre, bliver de mindre stenede.
Ved hjælp af målte stenforekomstværdier beregnet vi aldre for 111 måne klippekrater på over 10 km i diameter, der dannede mellem 80 ° N og 80 ° S i løbet af de sidste milliarder år. Ved hjælp af disse unge kraters aldre bestemte vi, at produktionshastigheden for store månekrater - mere end seks miles (10 km) i diameter - steg med en faktor på to til tre i de sidste ~ 300 millioner år. Således er befolkningen i nærheden af Jorden steget i løbet af de sidste milliarder år.
Størrelsen og aldersfordelingen af måner og jordbundskrater større end 12 km (20 km) i de sidste 650 millioner år har lignende former. Dette indebærer, at stor kraterudryddelse skal være begrænset til stabile landterræn. Det indebærer også, at det observerede underskud for store landekrater mellem 290-650 millioner år ikke er bevaringsevne, men en afspejling af en markant lavere påvirkningsgrad. Hvis vi havde observeret mere dominerende erosion, ville aldersfordelingen af jordkratere være stærkt skæve mod yngre aldre.
Ved hjælp af data fra den nylige undersøgelse af månekratere oprettede SYSTEM Sounds denne video og det tilhørende lydspor.
Støtte til begrænset erosion på kraterterræn kommer også fra registreringer af kimberlitrør på Jorden. Kimberlite-rør er gulerodsformede rør, der strækker sig et par kilometer under overfladen og er ofte placeret i de samme stabile regioner, hvor vi finder konserverede slagkratre. Disse underjordiske rør er blevet udbredt i vid udstrækning til diamanter, hvilket giver forskere rigelig information om deres placering og erosionstilstand.
Oplysninger viser, at kimberlit-rør ikke har oplevet meget erosion siden dannelsen for omkring 650 millioner år siden. Derfor skal de store unge slagkratere, der findes på de samme stabile terræn, også være intakte, hvilket giver os en fuldstændig rekord.
Asteroid opdeling?
Årsagen til denne stigning i bombardementsraten er stadig ukendt. Imidlertid er en hypotese, at en asteroidfamiliesammenbrud forårsagede, at en større mængde affald forlod asteroidebæltet og kørte mod vores region i solsystemet. Tabet for de fleste kratere, der er ældre end 650 millioner år, kan skyldes erosion fra Snowball Earth, da det meste af Jordens overflade blev frosset for omkring 650 millioner år siden.
Vi forudsiger, at de sjældne krænkere af typen ekstinktion af begivenhedstype som Chicxulub, som muligvis har ført til udryddelse af dinosaurierne, var et biprodukt af den nuværende høje bombardementsrate. Disse nye fund kunne have konsekvenser for udviklingen af phanerozoic liv - vores aktuelle geologiske æra - og livshistorien inklusive udryddelsesbegivenheder og udvikling af nye arter.
At studere kratere på månen kan kaste lys over Jordens historie. Billede via Parker / Southwest Research Institute.
Nederste linje: En planetvidenskabsmand diskuterer, hvad man kan lære om Jordens historie ved at datere månens påvirkningskrater.
Sara Mazrouei, lektor og planetarisk videnskabsmand, University of Toronto
Denne artikel er genudgivet fra Samtalen under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.
