Ką Mėnulio krateriai gali mums pasakyti apie Žemę ir mūsų Saulės sistemą

Asteroidų smūgiai čia, Žemėje, turi blogą reputaciją - tai dinozaurų parašo viešųjų ryšių pergalė, tačiau būtent mėnulis neša randus gyventi mūsų netvarkingoje kaimynystėje.





Taip yra todėl, kad Žemė turi jėgų arsenalą, kuris lėtai nusidėvi po smūgių paliktus kraterius. Ir tai vargina mokslininkus, norinčius geriau suprasti aplink mūsų Saulės sistemą susidarančias šiukšles. Taigi naujame tyrime naudojamas taškinis Mėnulio paviršius, kad būtų galima atsekti į mūsų mėnulį ir Žemę sudaužytų dalykų istoriją ir rasti ženklų, kad mūsų kaimynystė prieš 290 mln.

„Tai šaunus tyrimas, kuriame kalbama apie mūsų dinamišką Saulės sistemą, ir gerai, kad jis egzistuoja“, - „guesswhozoo.com“ sakė Nicolle Zellner, Mičigano „Albion“ koledžo fizikė. 'Tai privers žmones galvoti ir išbandyti, todėl tai įdomu.' [Kaip susiformavo mėnulis: 5 laukinės mėnulio teorijos]

Žemė ir mėnulis yra pakankamai arti Saulės sistemos skalės, todėl paklydę asteroidai turėtų į juos atsitrenkti maždaug tuo pačiu dažniu. (Žemė gali pritraukti kelis papildomus savo stipresnę gravitaciją, ir Žemė greičiausiai patirs daugiau smūgių dėl didesnio paviršiaus ploto, tačiau, kalbant apie poveikį kvadratinei myliai, jie turėtų įsibėgėti maždaug taip pat.)



Mokslininkai nustatė tik apie 180 smūginių kraterių Žemėje, o ne šimtus tūkstančių Mėnulio smūgio krateriai . Žemė juos sunaikina vėjais ir krituliais, vandenynais ir plokščių tektonika. „Mėnulis puikiai tinka krateriams tyrinėti“, - „guesswhozoo.com“ sakė planetos mokslininkė Sara Mazrouei, vadovavusi naujiems tyrimams doktorantūros studijų Toronto universitete metu. 'Viskas lieka ten.'

Mėnulio ir jo didesnių, jaunesnių kraterių vaizdas.

Mėnulio ir jo didesnių, jaunesnių kraterių vaizdas.(Vaizdo kreditas: dr. A. Parkeris, Pietvakarių tyrimų institutas)



Tačiau norėdami atsekti poveikio istoriją, mokslininkai turėjo ne tik nustatyti kraterius, bet ir įvertinti jų amžių. Mėnulyje tai yra daug sunkiau nei Žemėje, nes geologai šiuo metu negali tiesiogiai paimti Mėnulio kraterių.

Taigi naujojo tyrimo komanda nusprendė, kad gali būti stebėtinas matavimas: kaip gerai esančios uolienos išlaiko šilumą ilgą, šaltą mėnulio naktį. Tai gali atrodyti kaip labai atsitiktinis matavimas. Bet kai didelis smogtuvas atsitrenkia į mėnulį, jis išgriebia kraterį ir suploja aplinkinį kraštovaizdį rieduliais, gautais iš šios medžiagos. Laikui bėgant tas uolas smogia smulkesni smogtuvai, kurie jas suskaido į vis mažesnes uolienas, kurios ilgainiui tampa dulkėtomis regolitomis, todėl komanda tvirtino, kad senesnius kraterius supa smulkesnės uolienos, o jaunesnius - didesni.

Tada, kai šis kraštovaizdis pereina iš 14 dienų mėnulio dienos į 14 dienų mėnulio naktį, jis keičia temperatūrą skirtingu greičiu. „Idėja yra ta, kad didelės uolos gali išlaikyti šilumą visą naktį, o tas regolitas ar smėlis praranda šilumą“, - sakė Mazrouei. „Kai krateriai sensta, jie tampa mažiau uolėti“. Savo ruožtu jie greičiau atvėsta.



Taigi Mazrouei ir jos kolegos pažvelgė į termovizinius duomenis iš prietaiso, vadinamo „Diviner“, esančiame NASA Mėnulio žvalgybos orbitoje, kuri aplink Mėnulį skrieja nuo 2009 m. Komanda nustatė 111 atskirų kraterių, kurie, jų manymu, buvo jaunesni nei 1 milijardas metų jų šilumos parašus ir, naudodamiesi modeliu, kaip greitai suyra mėnulio rieduliai, įvertino jų amžių.

Rezultatas parodė intriguojantį modelį: prieš maždaug 290 milijonų metų padidėjo poveikio rodikliai, kai kraterių dažnis padidėjo daugiau nei dvigubai. Tai reikštų, kad tuo metu mūsų Saulės sistemoje kažkas pasikeitė - galbūt, komanda siūlo, didelę kosminę uolą asteroido diržas išsiskirstę ir nuklysta arčiau Žemės ir mėnulio. Palyginus kraterius, apie kuriuos žinome čia, Žemėje, su jų rezultatais, komanda mato panašius modelius, o tai rodo, kad mokslininkai rado gana reprezentatyvią, nors ir mažą, kraterių kolekciją.

Ne visi yra įsitikinę. „Rezultatai yra intriguojantys, bet manau, kad faktinė šių išvadų parama yra gana silpna“, - „guesswhozoo.com“ sakė Jay Meloshas, ​​Purdue universiteto planetos mokslininkas, nedalyvavęs naujajame tyrime. Visų pirma, jis nėra parduodamas pagal jų naudojamą riedulio skilimo modelį- jis mano, kad tai netinkamai atsižvelgia į tai, kaip šis procesas pagreitėja, kai uolos mažėja. Ir jis nemato pakankamai Žemės kraterių, kad galėtų paremti tvirtą statistinę analizę; jis nerimauja, kad jie dirba iš per mažo imties dydžio. [ Mėnulis: 10 nuostabių mėnulio faktų ]

„Tai nereiškia, kad tai neteisinga, bet taip pat nereiškia, kad tai teisinga - mes tiesiog to nežinome“, - sakė Melosas. „Tai kilnus bandymas eiti šiek tiek toliau nei duomenų palaikymas“.

Zellner supranta, koks sunkus gali būti Mėnulio kraterių tyrimas: ji dirbo su stiklo lašeliais, kuriuos sukėlė smūgiai ir nešė atgal į Žemę „Apollo“ astronautų surinktuose mėginiuose. Tačiau pažinti tą stiklą vis dar yra iššūkis net naudojant laboratorines technologijas, o visi mėginiai yra iš mažo mėnulio paviršiaus lopinėlio. Orbiterio duomenys mokslininkus nutolina toliau, tačiau apima visą Mėnulio paviršių - nė vienas metodas nėra tobulas.

„Mes darome viską, ką galime, turėdami tai, ką turime dabar“, - sakė Zellneris. „Tai mokslas, tiesa? Mes pateikiame idėjas, o tada randame būdų, kaip tas idėjas išbandyti, ir idėja arba atlaiko laiko išbandymą, arba ne. “

Ir visi trys mokslininkai pasiūlė įtikinamų priežasčių, kodėl verta atlikti darbą, siekiant išsiaiškinti mėnulio poveikio istoriją. Pirmiausia, žinoma, yra savanaudiškas požiūris: Žemės krateriai gali turėti nemalonių šalutinių poveikių.

„Visus domina kraterių dažnis Žemėje, nes mes nenorime baigti kaip dinozaurai“, - sakė Melosas. Katastrofiškos smūgio pasekmės sunaikino stulbinančią trys iš keturių rūšių tuo metu gyvas, nors išnykimai paliko daug vietos mūsų pačių žinduolių protėviams klestėti. „Turėtume padėkoti savo laimingajam meteoritui, bet tai buvo gana blogai visiems kitiems planetoje“. Teorija teigia, kad pakankamai sužinosite apie poveikį, ir kitą kartą galime išsaugoti savo odą.

Zellneris taip pat turi egzotiškesnį patrauklumą: sužinoję daugiau apie savo saulės sistemą, mokslininkai galėtų padėti suprasti ne tik mūsų kaimynystę, bet ir procesus, kurie suformavo svetimos saulės sistemos kad mokslininkai vis atranda.

Mazrouei mato darbą kaip pavyzdį, kaip skirtingi Saulės sistemos kūnai gali vienas kitą apšviesti. Viena iš jos bendraautorių jau laukia, kaip „BepiColombo“ misija Merkurijuje, ginkluota panašiu instrumentu dabar kaip mėnulis, galės pridėti dar vieną aspektą kraterių tyrimams.

Žemėje gyventi yra puiku, tačiau mokslininkai negali sugriauti jos praeities iš namų. Norint suprasti, ką mūsų planeta išgyveno, reikia ištirti mėnulį ir jo nesugadintą kraterį, sakė Mazrouei. „Mes taip pat galime išsiaiškinti daug Žemės istorijos“.

Naujas tyrimas aprašytas popierius paskelbta šiandien (sausio 17 d.) žurnale „Science“.

Paštu Meghan Bartels el mbartels@guesswhozoo.com arba seki ją @meghanbartels . Sekite mus @Spacedotcom ir Facebook . Originalus straipsnis apie guesswhozoo.com .