Superfície lunar. Crédito da imagem: LPI Clique para ampliar
Os cientistas da Universidade do Arizona e do Japão estão convencidos de que as evidências finalmente encerram discussões de décadas sobre quais objetos bombardeou o início do sistema solar interno em um cataclismo há 3,9 bilhões de anos.
Antigos asteróides do cinturão principal, idênticos em tamanho aos atuais asteróides do cinturão de Marte-Júpiter - não cometas - martelavam os planetas rochosos internos em uma catástrofe única que durou um piscar de tempo geológico, entre 20 milhões e 150 milhões de anos. relatório na edição de 16 de setembro da Science.
No entanto, os objetos que atingiram nosso sistema solar interno após o término do chamado bombardeio pesado tardio são uma população distintamente diferente, relatam o professor emérito Robert Strom e colegas da UA no artigo: “A origem dos impactadores planetários no sistema solar interno . ”
Após o término do período de bombardeio pesado tardio ou cataclismo lunar, a maioria dos asteróides próximos à Terra (NEAs) atingiu a região terrestre.
Strom estuda o tamanho e a distribuição de crateras nas superfícies do sistema solar nos últimos 35 anos. Há muito que ele suspeita que duas populações diferentes de projéteis tenham sido responsáveis por craterar as superfícies internas do sistema solar. Mas existem poucos dados para provar isso.
Agora, pesquisas de asteróides realizadas pelo Spacewatch da UA, o Sloan Digital Sky Survey, o telescópio Subaru do Japão e similares acumularam dados bastante completos sobre asteróides até aqueles com diâmetros inferiores a um quilômetro. De repente, tornou-se possível comparar os tamanhos de asteróides com os tamanhos de projéteis que explodiram crateras em superfícies de Marte para Mercúrio.
"Quando derivamos os tamanhos de projéteis do registro de crateras usando leis de escala, os tamanhos antigos e mais recentes dos projéteis combinavam com as populações de asteróides mais antigas e mais jovens", disse Strom. "É um ataque surpreendente."
"Uma coisa que isso diz é que a atual distribuição de tamanho de asteróides no cinturão de asteróides foi estabelecida há pelo menos 4 bilhões de anos atrás", disse o cientista planetário da UA Renu Malhotra, co-autor do artigo da Science. . "Outra coisa que diz é que o mecanismo que causou o bombardeio pesado tardio foi um evento gravitacional que varreu objetos para fora do cinturão de asteróides, independentemente do tamanho".
Malhotra descobriu em pesquisas anteriores o que esse mecanismo deveria ter sido. Perto do final de sua formação, Júpiter e os outros planetas gigantes gasosos varreram detritos planetários mais longe no sistema solar, na região do Cinturão de Kuiper. Ao limpar a poeira e os pedaços que sobraram da formação planetária externa do sistema solar, Júpiter, especialmente, perdeu energia orbital e se moveu para dentro, mais perto do sol. Essa migração aumentou muito a influência gravitacional de Júpiter no cinturão de asteróides, lançando asteróides independentemente do tamanho em direção ao sistema solar interno.
As evidências de que os asteróides do cinturão principal atingiram o início do sistema solar interno confirma uma análise cosmoquímica publicada anteriormente pelo cientista planetário da UA David A. Kring e colegas.
"A distribuição do tamanho das crateras de impacto nas antigas terras altas da lua e Marte é um teste completamente independente do cataclismo do sistema solar interno e confirma nossa evidência cosmoquímica de uma fonte de asteróide", disse Kring, co-autor do artigo da Science. .
Kring fazia parte de uma equipe que anteriormente usava uma técnica de datação por argônio-argônio na análise das idades de fusão por impacto dos meteoritos lunares - rochas ejetadas aleatoriamente da superfície da lua e que aterrissaram na Terra depois de um milhão de anos no espaço. Eles descobriram desde os tempos dos “clastos”, ou fragmentos de rocha derretida, nos meteoritos da brecha, que toda a lua foi bombardeada 3,9 bilhões de anos atrás, um verdadeiro cataclismo lunar global. A análise da amostra lunar da Apollo disse que os asteróides representam pelo menos 80% dos impactos lunares.
Os cometas tiveram um papel relativamente menor nos impactos do sistema solar interno, Strom, Malhotra e Kring também concluem de seu trabalho. Ao contrário da crença popular, provavelmente não mais de 10% da água da Terra vem de cometas, disse Strom.
Após o bombardeio pesado tardio, as superfícies terrestres foram tão completamente alteradas que nenhuma superfície com mais de 3,9 bilhões de anos pode ser datada usando o registro de crateras. Rochas e minerais mais antigos são encontrados na Lua e na Terra, mas são fragmentos de superfícies mais antigas que foram quebradas por impactos, disseram os pesquisadores.
Strom disse que se a Terra tinha oceanos entre 4,4 bilhões e 4 bilhões de anos atrás, como outras evidências geológicas sugerem, esses oceanos devem ter sido vaporizados pelos impactos de asteróides durante o cataclismo.
Kring também desenvolveu uma hipótese que sugere que os eventos de impacto durante o bombardeio pesado tardio geraram vastos sistemas hidrotérmicos de subsuperfície que eram críticos para o desenvolvimento inicial da vida. Ele estimou que o cataclismo do sistema solar interno produziu mais de 20.000 crateras entre 10 e 1.000 quilômetros de diâmetro na Terra.
A dinâmica das crateras do sistema solar interno mudou drasticamente após o bombardeio pesado tardio. A partir de então, o registro de impacto reflete que a maioria dos objetos que atingem as superfícies internas do sistema solar são asteróides próximos à Terra, asteróides menores do cinturão principal que são empurrados para órbitas de cruzamento terrestre por um fenômeno seletivo de tamanho chamado Efeito Yarkovsky.
O efeito tem a ver com a maneira como os asteróides absorvem e irradiam de forma desigual a energia do sol. Ao longo de dezenas de milhões de anos, o efeito é grande o suficiente para empurrar asteróides menores que 20 quilômetros para dentro das ressonâncias jovianas, ou lacunas, que os levam a órbitas de passagem terrestre. Quanto menor o asteróide, mais ele é influenciado pelo efeito Yarkovsky.
Geólogos planetários tentaram contar crateras e sua distribuição de tamanho para obter idades absolutas para superfícies nos planetas e luas.
"Mas até que soubéssemos a origem dos projéteis, havia tanta incerteza que pensei que poderia levar a um erro enorme", disse Strom. "E agora eu sei que estou certo. Por exemplo, as pessoas basearam a história geológica de Marte no registro pesado de crateras de bombardeio, e é errado porque elas estão usando apenas uma curva de cratera, não duas. "
As tentativas de datar corpos externos do sistema solar usando o registro de crateras do sistema solar interno estão completamente erradas, disse Strom. Mas deve ser possível datar com mais precisão as superfícies internas do sistema solar, uma vez que os pesquisadores determinem a taxa de crateras do bombardeio de asteróides próximo à Terra, acrescentou.
Os autores do artigo científico são Strom, Malhotra e Kring, do Laboratório Lunar e Planetário da Universidade do Arizona, e Takashi Ito e Fumi Yoshida, do Observatório Astronômico Nacional, Tóquio, Japão.
Fonte original: UA News Release
