سطح القمر. حقوق الصورة: LPI اضغط للتكبير
جامعة أريزونا والعلماء اليابانيون مقتنعون بأن الأدلة في النهاية تسوي الحجج التي استمرت لعقود حول الأشياء التي قصفت النظام الشمسي الداخلي المبكر في كارثة قبل 3.9 مليار سنة.
الكويكبات ذات الحزام الرئيسي القديم متطابقة في الحجم مع الكويكبات الحالية في حزام كوكب المريخ - وليس المذنبات - ضربت الكواكب الصخرية الداخلية في كارثة فريدة استمرت لغمضة من الزمن الجيولوجي ، في أي مكان من 20 مليون إلى 150 مليون سنة ، تقرير في عدد 16 سبتمبر للعلوم.
ومع ذلك ، فإن الأجسام التي كانت تضرب نظامنا الشمسي الداخلي بعد ما يسمى نهاية القصف الثقيل المتأخر هي مجموعة سكانية مختلفة تمامًا ، حسب تقرير الأستاذ الفخري روبرت ستروم وزملاؤه في المقالة ، "أصل التأثيرات الكوكبية في النظام الشمسي الداخلي . "
بعد انتهاء القصف الثقيل المتأخر أو فترة الكارثة القمرية ، معظم الكويكبات القريبة من الأرض (NEAs) قد انتشرت في المنطقة الأرضية.
كان ستروم يدرس حجم وتوزيع الفوهات عبر أسطح النظام الشمسي منذ 35 عامًا. لقد اشتبه منذ فترة طويلة في أن اثنين من المقذوفات المختلفة كانت مسؤولة عن تجريف أسطح النظام الشمسي الداخلي. ولكن هناك القليل من البيانات لإثبات ذلك.
الآن استطاعت استطلاعات الكويكبات التي أجرتها UA's Spacewatch و Sloan Digital Sky Survey و Subaru Telescope في اليابان وما شابه ذلك جمع بيانات كاملة إلى حد ما عن الكويكبات إلى تلك التي يبلغ قطرها أقل من كيلومتر واحد. فجأة أصبح من الممكن مقارنة أحجام الكويكبات بأحجام المقذوفات التي فجرت الحفر في أسطح من المريخ إلى الزئبق.
قال ستروم: "عندما استمدنا أحجام المقذوفات من سجل الحفر باستخدام قوانين التحجيم ، كانت أحجام المقذوفات القديمة والحديثة تتطابق مع مجموعات الكويكبات القديمة والصغيرة." "إنها نوبة مذهلة."
وقال أحد علماء الكواكب في جامعة كاليفورنيا ، رينو مالهوترا ، أحد مؤلفي ورقة العلوم ، "هناك شيء واحد يقوله هذا هو أن توزيع حجم الكويكبات في حزام الكويكبات في الوقت الحالي قد تم تأسيسه منذ ما لا يقل عن 4 مليارات سنة". . "شيء آخر يقوله هو أن الآلية التي تسببت في القصف الثقيل المتأخر كانت حدث جاذبية أخرجت أشياء من حزام الكويكبات بغض النظر عن الحجم."
اكتشف مالهوترا في بحث سابق ما يجب أن تكون عليه هذه الآلية. قرب نهاية تكوينها ، جرف المشتري والكواكب العملاقة الأخرى للغاز الخارجي حطام الكواكب في النظام الشمسي ، منطقة حزام كويبر. في إزالة الغبار والقطع المتبقية من تكوين كوكب النظام الشمسي الخارجي ، فقد المشتري ، على وجه الخصوص ، الطاقة المدارية وتحرك إلى الداخل ، أقرب إلى الشمس. عززت هذه الهجرة بشكل كبير من تأثير الجاذبية للمشتري على حزام الكويكبات ، ورمي الكويكبات بغض النظر عن الحجم نحو النظام الشمسي الداخلي.
تؤكد الأدلة على أن الكويكبات الحزامية الرئيسية ضربت النظام الشمسي الداخلي المبكر تؤكد التحليل الكوني الكيميائي المنشور مسبقًا من قبل عالم الكواكب UA ديفيد أ.
قال كرينج ، أحد مؤلفي ورقة البحث العلمي ، "إن توزيع حجم فوهات الارتطام في المرتفعات القديمة للقمر والمريخ هو اختبار مستقل تمامًا لكارثة النظام الشمسي الداخلي ويؤكد الدليل الكوني الكيميائي على مصدر الكويكب". .
كان Kring جزءًا من فريق استخدم في وقت سابق تقنية تأريخ الأرجون والأرجون في تحليل أعمار ذوبان النيازك القمرية - يتم إخراج الصخور بشكل عشوائي من سطح القمر والتي سقطت على الأرض بعد مليون أو نحو ذلك في الفضاء. ووجدوا من عصور "الركام" ، أو شظايا صخرية ذائبة ، في نيازك بريشيا التي قصفت كل القمر قبل 3.9 مليار سنة ، وهي كارثة قمرية عالمية حقيقية. قال تحليل عينة أبولو القمرية أن الكويكبات مسؤولة عن 80 في المائة على الأقل من آثار القمر.
لعبت المذنبات دورًا صغيرًا نسبيًا في تأثيرات النظام الشمسي الداخلي ، كما اختتمت Strom و Malhotra و Kring من عملهم. وقال ستروم إنه على عكس الاعتقاد الشائع ، ربما لا تأتي أكثر من 10 في المائة من مياه الأرض من المذنبات.
بعد القصف العنيف المتأخر ، تم تعديل الأسطح الأرضية بالكامل بحيث لا يمكن تأريخ سطح يزيد عمره عن 3.9 مليار سنة باستخدام سجل الانهيار. وقال الباحثون إنه تم العثور على صخور ومعادن قديمة على القمر والأرض ، لكنها أجزاء من الأسطح القديمة التي تم تكسيرها بسبب الاصطدامات.
قال ستروم إنه إذا كان للأرض محيطات تتراوح بين 4.4 مليار و 4 مليارات سنة مضت ، كما تشير الأدلة الجيولوجية الأخرى ، فلابد أن هذه المحيطات تبخرت من جراء اصطدام الكويكبات أثناء الكارثة.
طورت Kring أيضًا فرضية تشير إلى أن أحداث التأثير خلال القصف الثقيل المتأخر ولدت أنظمة حرارية مائية تحت السطح واسعة كانت حاسمة في التطور المبكر للحياة. وقدر أن كارثة النظام الشمسي الداخلي أنتجت أكثر من 20000 حفرة بين قطر 10 كيلومترات إلى 1000 كيلومتر على الأرض.
تغيرت ديناميكيات تجفيف النظام الشمسي الداخلي بشكل كبير بعد القصف الشديد المتأخر. ومنذ ذلك الحين ، يعكس سجل الارتطام الصادم أن معظم الأجسام التي تصطدم بأسطح النظام الشمسي الداخلي كانت بالقرب من كويكبات الأرض ، والكويكبات الصغيرة من الحزام الرئيسي التي يتم دفعها إلى مدارات عبور الأرض بظاهرة انتقائية للحجم تسمى تأثير ياركوفسكي.
ويتعلق التأثير بالطريقة التي تمتص بها الكويكبات بشكل غير متساوٍ وتعيد إشعاع طاقة الشمس. على مدى عشرات الملايين من السنين ، كان التأثير كبيرًا بما يكفي لدفع الكويكبات الأصغر من 20 كيلومترًا عبر صدى جوفي ، أو الفجوات ، التي توصلها إلى مدارات عبور الأرض. كلما كان الكويكب أصغر ، كلما تأثر بتأثير ياركوفسكي.
لقد حاول الجيولوجيون الكواكب عد الفوهات وتوزيع حجمها للحصول على أعمار مطلقة للأسطح على الكواكب والأقمار.
قال ستروم: "ولكن حتى نعرف أصل المقذوفات ، كان هناك الكثير من عدم اليقين لدرجة أنني اعتقدت أنها يمكن أن تؤدي إلى خطأ هائل". "والآن أعلم أنني على حق. على سبيل المثال ، استند الناس في التاريخ الجيولوجي للمريخ على سجل حفر القصف الثقيل ، وهذا خطأ لأنهم يستخدمون منحنى واحد فقط وليس اثنين.
وقال ستروم إن محاولات تحديد تاريخ أجسام النظام الشمسي الخارجي باستخدام سجل تكسير النظام الشمسي الداخلي خاطئة تمامًا. لكنه أضاف أنه يجب أن يكون من الممكن تحديد الأسطح الداخلية للنظام الشمسي الداخلي بشكل أكثر دقة بمجرد أن يحدد الباحثون معدل الحرائق من قصف الكويكب القريب من الأرض.
مؤلفو الورقة العلمية هم ستروم ومالهوترا وكرينج من جامعة أريزونا القمرية والمختبر الكوكبي ، وتاكاشي إيتو وفومي يوشيدا من المرصد الفلكي الوطني ، طوكيو ، اليابان.
المصدر الأصلي: UA News Release
