月面。画像クレジット：LPIクリックして拡大
アリゾナ大学と日本の科学者は、39億年前の大変動の中で、どの天体が初期の内部太陽系に衝突したかについての証拠がついに数十年にわたる議論を解決したと確信しています。
火星-ジュピターベルトの現在の小惑星と同じサイズの古代のメインベルト小惑星-コメットではありません-2,000億から1億5,000万年のどこかで、地質時代の瞬く間続いたユニークな大惨事で内側の岩の惑星を打ちました。サイエンスの9月16日号のレポート。
しかし、いわゆるレイトヘビーボンバードメントが終わった後、私たちの内部の太陽系を荒らしているオブジェクトは、明らかに異なる集団です、UA名誉教授ロバート・ストロームと同僚は、記事「内部太陽系における惑星インパクターの起源。」
後期重砲撃または月面激変期が終了した後、大部分は地球近くの小惑星（NEAs）が陸域を突き刺しました。
Stromは過去35年間、太陽系表面全体のクレーターのサイズと分布を研究してきました。彼は長い間、2つの異なる発射体集団が太陽系の内部表面のクレーター形成に関与していると疑っていました。しかし、それを証明するにはデータが少なすぎます。
現在、UAのスペースウォッチ、スローンデジタルスカイサーベイ、日本のすばる望遠鏡などによって行われた小惑星調査では、小惑星に関するかなり完全なデータが、直径1キロ未満のものまで蓄積されています。突然、小惑星のサイズと火星の内側から水星までの表面にクレーターを爆破した発射体のサイズを比較することが可能になりました。
「スケーリング法則を使用してクレーターの記録から発射体サイズを導き出したとき、古代およびより最近の発射体サイズは古代および若い小惑星の個体数と一致しました」とストロム氏は語った。 「それは驚くべき適合です。」
「これが言うことの1つは、小惑星帯における小惑星の現在のサイズ分布が少なくとも40億年前まで確立されたことです」科学論文の共著者であるUA惑星科学者Renu Malhotraは言った。 「もう1つのことは、後期重砲撃を引き起こしたメカニズムは、サイズに関係なく小惑星帯から物体を一掃する重力イベントだったということです。」
Malhotraは以前の研究で、このメカニズムがどうあるべきかを発見しました。それらの形成の終わりの近くで、木星と他の外側のガス巨大惑星は、太陽系、カイパーベルト地域のより遠くに惑星の残骸を一掃しました。太陽系外惑星の形成から残ったほこりや破片を取り除く際、特に木星は軌道エネルギーを失い、太陽に近づいて内側に移動しました。その移動により、小惑星帯に対する木星の重力の影響が大幅に高まり、サイズに関係なく小惑星が内部の太陽系に向かって飛んでいきました。
主な帯状小惑星が初期の内部太陽系を打ち負かしたという証拠は、UAの惑星科学者であるDavid A. Kringとその同僚による以前に発表された宇宙化学分析を裏付けています。
「月と火星の古代の高地における衝突クレーターのサイズ分布は、内部太陽系の大変動の完全に独立したテストであり、小惑星源の宇宙化学的証拠を裏付けています」とサイエンス紙の共著者であるクリング氏は述べた。 。
Kringは、月の隕石の衝突溶融年代を分析するために以前にアルゴンとアルゴンの年代測定法を使用していたチームの一員でした。月の表面からランダムに放出された岩石で、宇宙で100万年ほど後に地球に着陸しました。彼らは、角質隕石の「クラスト」または溶けた岩片の時代から、月全体が39億年前に爆撃されたこと、真の地球の大変動を発見しました。アポロ月面サンプル分析によると、小惑星は月面衝突の少なくとも80％を占めています。
彗星は太陽系の内部への影響において比較的小さな役割を果たしてきました。ストロム、マルホトラ、クリングも彼らの研究から結論付けています。一般に信じられていることとは逆に、おそらく地球の水の10％以下が彗星からのものであると、ストロム氏は語った。
後期重爆撃の後、地上の表面は完全に変更されたため、39億年より古い表面はクレーターの記録を使用して日付を記入することができません。研究者によると、古い岩や鉱物は月と地球にありますが、それらは衝撃によって破壊された古い表面の破片です。
ストロム氏は、地球に44億から40億年前の海洋があった場合、他の地質学的証拠が示唆しているように、それらの海洋は大変動の際の小惑星の衝突によって蒸発したに違いない。
クリングはまた、後期重爆撃の際の衝撃イベントが、生命の初期の発達に重要であった広大な地下熱水システムを生み出したことを示唆する仮説を立てました。彼は、内部の太陽系の大変動が地球上に直径10キロから1,000キロの間に20,000以上のクレーターを生成したと推定しました。
後期重砲撃の後、内部の太陽系のクレーターダイナミクスは劇的に変化しました。それ以来、衝突クレーターの記録は、太陽系の内部表面に当たるほとんどの天体が地球近くの小惑星である、ヤルコフスキー効果と呼ばれるサイズ選択的な現象によって地球横断軌道にナッジされる小惑星であったことを反映しています。
この効果は、小惑星が太陽のエネルギーを不均一に吸収して再放射する方法に関係しています。数千万年以上にわたって、その効果は20 km未満の小惑星を木星の共鳴またはギャップに押し込み、地球を横断する軌道に送るのに十分な大きさです。小惑星が小さいほど、ヤルコフスキー効果の影響を受けやすくなります。
惑星地質学者は、惑星と月の表面の絶対年齢を取得するために、クレーターとそのサイズ分布を数えようとしました。
「しかし、発射物の起源を知るまでは、非常に不確実であり、それが巨大なエラーにつながる可能性があると考えていました」とストロム氏は語った。 「そして今、私は正しいことを知っています。たとえば、人々は火星の地質史を激しい爆撃のクレーター記録に基づいていましたが、2つではなく1つだけのクレーター曲線を使用しているため、それは誤りです。」
ストロム氏によると、内部の太陽系のクレーターの記録を使用して外部の太陽系の天体を日付化しようとする試みは完全に間違っているという。しかし、研究者が地球に近い小惑星の爆撃からクレーター率を決定したら、太陽系の内部表面をより正確に日付付けすることが可能であるべきだと彼は付け加えた。
Science論文の著者は、アリゾナ大学月惑星研究室のStrom、Malhotra、Kring、および国立天文台の伊藤隆と吉田文美です。
元のソース：UAニュースリリース
