В последний раз Земля сталкивалась с крупными протопланетами примерно 3,5 млрд лет назад. К такому выводу планетологи пришли, изучив структуру кратеров и толщину грунта в разных регионах Луны. Статью с результатами их исследования опубликовал научный журнал Nature Astronomy.
При столкновении с прародителем Луны Земля могла потерять половину атмосферы
"Традиционно считается, что причиной массированной бомбардировки астероидами, кометами и протопланетными телами, которую пережили планеты Солнечной системы, были миграции планет-гигантов. Наши наблюдения указывают на то, что этот процесс начался неожиданно рано, практически сразу после формирования Земли и Луны, а не через 600 млн лет после ее возникновения", – пишут исследователи.
Ученые считают, что на первых этапах существования Земли и других планет Солнечной системы в них постоянно врезались протопланетные тела, астероиды и кометы. Этот период астрономы называют поздней тяжелой бомбардировкой, он начался примерно 4,1 млрд лет назад и закончился через 400 млн лет. Именно тогда возникли почти все известные науке крупные кратеры на Земле, Марсе, Меркурии и Луне.
В дальнейшем подобные столкновения практически прекратились и за последующие три миллиарда лет достаточно крупные небесные тела врезались в Землю лишь несколько раз. Следы этих катастроф сегодня изучают геологи и палеонтологи. Искать их очень сложно, потому что поверхность Земли непрерывно меняется из-за движения континентальных плит и выветривания.
В ходе нового исследования китайские планетологи под руководством астронома из Технологического университета Гуйлина (Китай) Мингана Се узнала историю этой астероидной "бомбардировки". Для этого ученые исследовали структуру кратеров и свойства грунта в разных регионах Луны.
Астрономы объясняют, что поверхность спутника Земли застыла практически сразу после формирования. В первый миллион лет ее существования в недрах Луны прекратилась вся геологическая активность. Благодаря этому на ее поверхности сохранились все крупные кратеры, которые сформировались в далеком прошлом.
С другой стороны, следы падений относительно небольших астероидов постепенно стираются с поверхности Луны. Это происходит потому, что возникшие из-за них кратеры постепенно заполняет лунный грунт и обломки других небесных тел. Из-за этого ученые не могут точно сказать, ни когда закончилась поздняя тяжелая бомбардировка, ни когда она началась.
Се и его коллеги решили эту проблему. Они обратили внимание, что толщина грунта в разных регионах Луны должна сильно зависеть от размера небесных тел, которые туда падали. В частности, после того, как поздняя тяжелая бомбардировка завершилась, грунт на поверхности Луны должен был начать накапливаться и, в результате, повлиять на форму новых кратеров и характер того, как грунт их заполняет.
Руководствуясь этой идеей, ученые проанализировали данные, которые собрали астронавты миссий "Аполлон-11", "Аполлон-12", "Аполлон-15" и "Аполлон-17" и работавшие на Луне позже зонды, в том числе китайские марсоходы миссий "Чанъэ-3" и "Чанъэ-5".
Сопоставив толщину лунного грунта со структурой и возрастом кратеров в исследованных регионах, ученые пришли к выводу, что примерно 3,5 млрд лет назад характер "бомбардировки" поверхности Земли и Луны серьезно изменился. До этого на них падали крупные протопланетные тела, а после с Луной и Землей сталкивались исключительно небольшие астероиды.
По словам ученых, подобный резкий переход говорит о том, что поздняя тяжелая бомбардировка началась практически сразу после образования Луны и Земли, а не через 400-600 млн лет, как планетологи считали раньше. Это, в свою очередь, говорит о том, что Юпитер и другие планеты-гиганты начали мигрировать к окраинам Солнечной системы еще в процессе своего формирования, а не значительно позже.
Такой сценарий хорошо объясняет, почему на Луне почти нет крупных кратеров возрастом меньше 3,7 млрд лет. Вдобавок благодаря этому ученые могут избежать нереалистичных объяснений того, почему значений на первых этапах существования Луны протопланеты и крупные астероиды должны были падать на поверхность спутника очень часто, заключают китайские исследователи.
По информации https://nauka.tass.ru/nauka/9964523
