Superficie lunar. Crédito de imagen: LPI Haga clic para ampliar
La Universidad de Arizona y los científicos japoneses están convencidos de que la evidencia finalmente resuelve los argumentos de décadas sobre qué objetos bombardearon el sistema solar interior temprano en un cataclismo hace 3.900 millones de años.
Los antiguos asteroides del cinturón principal de tamaño idéntico a los asteroides actuales en el cinturón de Marte-Júpiter, no los cometas, golpearon los planetas rocosos internos en una catástrofe única que duró un abrir y cerrar de tiempo geológico, de 20 millones a 150 millones de años. informe en la edición del 16 de septiembre de Science.
Sin embargo, los objetos que han estado golpeando nuestro sistema solar interno después de que terminó el llamado bombardeo pesado tardío son una población claramente diferente, el profesor emérito de la UA Robert Strom y sus colegas informan en el artículo, "El origen de los impactadores planetarios en el sistema solar interior". . "
Después de que finalizó el período de bombardeo pesado tardío o cataclismo lunar, la mayoría de los asteroides cercanos a la Tierra (NEA) han salpicado la región terrestre.
Strom ha estado estudiando el tamaño y la distribución de los cráteres en las superficies del sistema solar durante los últimos 35 años. Hace tiempo que sospecha que dos poblaciones diferentes de proyectiles han sido responsables de crear cráteres en las superficies internas del sistema solar. Pero ha habido muy pocos datos para probarlo.
Ahora, los estudios de asteroides realizados por Spacewatch de la UA, el Sloan Digital Sky Survey, el telescopio Subaru de Japón y similares han acumulado datos bastante completos sobre asteroides para aquellos con diámetros de menos de un kilómetro. De repente, es posible comparar los tamaños de los asteroides con los tamaños de los proyectiles que arrojaron cráteres en las superficies desde Marte hacia el interior hasta Mercurio.
"Cuando derivamos los tamaños de proyectiles del registro de cráter utilizando leyes de escala, los tamaños de proyectiles antiguos y más recientes coincidían con las poblaciones de asteroides antiguas y más jóvenes", dijo Strom. "Es un ataque sorprendente".
"Una cosa que esto dice es que la distribución actual del tamaño de los asteroides en el cinturón de asteroides se estableció al menos hace 4 mil millones de años", dijo el científico planetario de la UA Renu Malhotra, coautor del artículo de Science. . "Otra cosa que dice es que el mecanismo que causó el bombardeo pesado tardío fue un evento gravitacional que barrió objetos del cinturón de asteroides independientemente de su tamaño".
Malhotra descubrió en investigaciones previas cuál debe haber sido este mecanismo. Cerca del final de su formación, Júpiter y los otros planetas gigantes de gas exteriores barrieron los desechos planetarios más alejados del sistema solar, la región del Cinturón de Kuiper. Al limpiar el polvo y las piezas sobrantes de la formación de planetas del sistema solar exterior, Júpiter, especialmente, perdió energía orbital y se movió hacia adentro, más cerca del sol. Esa migración mejoró enormemente la influencia gravitacional de Júpiter en el cinturón de asteroides, arrojando asteroides independientemente del tamaño hacia el sistema solar interior.
La evidencia de que los principales asteroides del cinturón golpearon el sistema solar interno temprano confirma un análisis cosmoquímico publicado previamente por el científico planetario de la UA David A. Kring y sus colegas.
"La distribución del tamaño de los cráteres de impacto en las antiguas tierras altas de la luna y Marte es una prueba completamente independiente del cataclismo del sistema solar interno y confirma nuestra evidencia cosmoquímica de una fuente de asteroides", dijo Kring, coautor del artículo de Science. .
Kring formó parte de un equipo que anteriormente utilizó una técnica de datación argón-argón para analizar las edades de fusión por impacto de meteoritos lunares: rocas expulsadas al azar desde la superficie de la luna y que aterrizaron en la Tierra después de un millón de años en el espacio. Descubrieron desde las edades de los "clastos", o fragmentos de roca derretida, en los meteoritos de brecha que toda la luna fue bombardeada hace 3.900 millones de años, un verdadero cataclismo lunar global. El análisis de la muestra lunar Apollo dijo que los asteroides representan al menos el 80 por ciento de los impactos lunares.
Los cometas han jugado un papel relativamente menor en los impactos del sistema solar interior, Strom, Malhotra y Kring también concluyen de su trabajo. Contrariamente a la creencia popular, probablemente no más del 10 por ciento del agua de la Tierra proviene de cometas, dijo Strom.
Después del bombardeo pesado tardío, las superficies terrestres se alteraron tan completamente que no se puede fechar ninguna superficie anterior a 3.900 millones de años utilizando el registro de cráter. Las rocas y minerales más antiguos se encuentran en la luna y la Tierra, pero son fragmentos de superficies más antiguas que se rompieron por los impactos, dijeron los investigadores.
Strom dijo que si la Tierra tenía océanos entre 4.400 y 4.000 millones de años atrás, como lo sugiere otra evidencia geológica, esos océanos deben haber sido vaporizados por los impactos de asteroides durante el cataclismo.
Kring también ha desarrollado una hipótesis que sugiere que los eventos de impacto durante el bombardeo pesado tardío generaron vastos sistemas hidrotermales debajo de la superficie que fueron críticos para el desarrollo temprano de la vida. Calculó que el cataclismo del sistema solar interno produjo más de 20,000 cráteres de entre 10 y 1,000 kilómetros de diámetro en la Tierra.
La dinámica de los cráteres del sistema solar interno cambió drásticamente después del bombardeo pesado tardío. A partir de entonces, el registro de cráteres de impacto refleja que la mayoría de los objetos que golpean las superficies internas del sistema solar han sido asteroides cercanos a la Tierra, asteroides más pequeños del cinturón principal que son empujados hacia órbitas de cruce terrestre por un fenómeno selectivo de tamaño llamado Efecto Yarkovsky.
El efecto tiene que ver con la forma en que los asteroides absorben y re-irradian de manera desigual la energía del sol. Durante decenas de millones de años, el efecto es lo suficientemente grande como para empujar asteroides de menos de 20 kilómetros a través de las resonancias o huecos jovianos que los llevan a las órbitas de cruce terrestre. Cuanto más pequeño es el asteroide, más está influenciado por el efecto Yarkovsky.
Los geólogos planetarios han intentado contar los cráteres y su distribución del tamaño para obtener edades absolutas para las superficies de los planetas y las lunas.
"Pero hasta que supimos el origen de los proyectiles, hubo tanta incertidumbre que pensé que podría conducir a un error enorme", dijo Strom. "Y ahora sé que tengo razón. Por ejemplo, las personas han basado la historia geológica de Marte en el registro de cráteres de bombardeo pesado, y está mal porque están usando solo una curva de cráter, no dos ".
Los intentos de fechar los cuerpos externos del sistema solar utilizando el registro de cráteres del sistema solar interno están completamente equivocados, dijo Strom. Pero debería ser posible fechar con mayor precisión las superficies internas del sistema solar una vez que los investigadores determinen la tasa de cráteres del bombardeo de asteroides cercanos a la Tierra, agregó.
Los autores del artículo de Science son Strom, Malhotra y Kring del Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona, y Takashi Ito y Fumi Yoshida del Observatorio Astronómico Nacional, Tokio, Japón.
Fuente original: Comunicado de prensa de la UA
