Asteroidebyge på Jord-Måne-systemet for 800 millioner år siden afsløret af månekratere

Et forskerhold ledet af Osaka University undersøgte dannelsesalderen for 59 månekratere med en diameter på cirka 20 km ved hjælp af Terrain Camera (TC) ombord på månens orbiter-rumfartøj Kaguya.

Kaguya (tidligere SELENE, for SELenological og Engineering Explorer), er en japansk rumfartsorganisation (JAXA) mission om månen.

Denne gruppe demonstrerede, at en asteroide på 100 km i diameter blev forstyrret for 800 millioner år siden (800 Ma) og at mindst (4-5) ×10 ¹⁶ kg meteoroider, cirka 30-60 gange mere end Chicxulub-påvirkningen, må have styrtet ind i Jord-Måne-systemet. Deres forskningsresultater blev offentliggjort i Naturkommunikation .

Siden et tyndt lag af iridium (Ir) berigelse (et sjældent jordarters grundstof) var blevet påvist 65,5 Ma på verdensplan, det menes, at en asteroide på 10-15 km i diameter ramte Jorden og forårsagede eller i høj grad bidrog til Kridttidens masseudryddelse.

Sandsynligheden for, at en asteroide af denne størrelse rammer Jorden, menes at være én gang om 100 millioner år. Det er kendt, at nedslagskratere på Jorden skabt før 600 Ma er blevet slettet gennem årene ved erosion, vulkanisme, og andre geologiske processer. Dermed, at finde ud af om ældgamle meteoroid-nedslag på Jorden, de undersøgte månen, som næsten ikke har nogen erosion.

De undersøgte dannelsens aldersfordeling af 59 store kratere med diametre større end cirka 20 km ved at undersøge tætheden af ​​0,1-1 km-diameter kratere i udstødningen af ​​disse 59 kratere. Et af disse eksempler er Copernicus-krateret (93 km i diameter) og dets omgivende kratere. Tætheden af ​​860 kratere med en diameter på 0,1-1 km (vist med grønt) blev undersøgt for at udlede Copernicus-kraterets alder. Som resultat, 8 af 59 kratere viste sig at være dannet samtidigt (17 af en spidsmodel), en verdensnyhed.

I betragtning af kraterskaleringslove og sandsynligheder for kollisioner med Jorden og Månen, mindst (4-5)×10 ¹⁶ kg meteoroider, cirka 30-60 gange mere end Chicxulub-påvirkningen, skal have ramt Jorden umiddelbart før Kryogenian (720-635 Ma), som var en æra med store miljømæssige og biologiske ændringer.

Ud over, i betragtning af forstyrrelsesalderen og kredsløbselementerne i eksisterende asteroidefamilier, det er højst sandsynligt, at forstyrrelsen af ​​moderkroppen til C-type asteroiden Eulalia forårsagede en asteroidebyge. En C-type asteroide er en klasse, der forventes at indeholde kulstof i analogi med de kulholdige kondritter (meteoritter).

Fordi Eulalias overfladereflektans svarer til den for nær-jorden C-type asteroide Ryugu, Eulalia har tiltrukket sig opmærksomheden som en forælder til en murbrokker af C-type, et himmellegeme bestående af talrige klippestykker nær Jorden. (Sugita et al. 2019)

Ryugu blev sonderet af asteroideforskeren Hayabusa2, en asteroide prøve-retur-mission drevet af JAXA.

Ud fra disse overvejelser, de konkluderede, at sporadisk meteoritbombardement på grund af forstyrrelsen af ​​asteroiderne 800 Ma forårsagede følgende:

• Nogle af de resulterende fragmenter faldt på jordiske planeter og Solen
• Andre opholdt sig i et asteroidebælte som Eulalia-familien, og
• Rester havde orbital evolution som medlem af nær-jorden asteroider.

Denne undersøgelse foreslår følgende muligheder:

1. En asteroidebyge kan have bragt en stor mængde fosfor (P) til Jorden, påvirker det terrestriske overflademiljø,
2. En nylig C-type asteroidebyge kan have forurenet månens overflade med flygtige elementer,
3. Familien Eulalia, moderlegemet til en nær-jorden C-type asteroide, kan have bragt en asteroidebyge til Jorden og Månen.

Hovedforfatter professor Terada siger, "Vores forskningsresultater har givet et nyt perspektiv på jordvidenskab og planetvidenskab. De vil give en lang række positive effekter inden for forskellige forskningsfelter."