Ko Mēness krāteri mums var pastāstīt par Zemi un mūsu Saules sistēmu

Asteroīdu triecieniem šeit uz Zemes ir slikta reputācija - tā ir dinozauru paraksta uzvara sabiedriskajās attiecībās -, bet tas ir mēness, kas patiešām sedz rētas, kas dzīvo mūsu nekārtīgajā apkārtnē.

Tas ir tāpēc, ka Zemei ir spēku arsenāls, kas lēnām nolieto triecienu atstātos krāterus. Un tas ir nomākti zinātniekiem, kuri vēlas labāk izprast mūsu Saules sistēmā esošos gružus. Tātad jaunais pētījums izmanto Mēness virsmu, kurā ir plankumi, lai izsekotu to notikumu vēsturei, kas satriekti gan mūsu Mēnesī, gan Zemē, atrodot pazīmes, ka mūsu apkārtne pirms 290 miljoniem gadu ir kļuvusi daudz nekārtīgāka.

'Tas ir foršs pētījums, kurā tiek runāts par mūsu dinamisko Saules sistēmu, un ir labi, ka tas ir tur ārā,' guesswhozoo.com sacīja Mičiganas Albiona koledžas fiziķis Nicolle Zellner, kurš nebija iesaistīts jaunajā pētījumā. 'Tas liks cilvēkiem domāt un pārbaudīt, tāpēc tas ir aizraujoši.' [Kā izveidojās Mēness: 5 savvaļas Mēness teorijas]

Zeme un Mēness Saules sistēmas mērogā ir pietiekami tuvu, lai klaiņojošiem asteroīdiem vajadzētu ietriekties katrā aptuveni tādā pašā frekvencē. (Zeme ar savu spēcīgāko gravitāciju var piesaistīt dažus papildus, un Zeme, iespējams, cieš vairāk trāpījumu, jo tā ir lielāka, bet, ņemot vērā ietekmi uz kvadrātjūdzi, tiem vajadzētu būt aptuveni vienādiem.)

Zinātnieki šeit uz Zemes ir identificējuši tikai aptuveni 180 trieciena krāterus, nevis simtiem tūkstošu Mēness trieciena krāteri . Zeme tos iznīcina ar vējiem un nokrišņiem, okeāniem un plākšņu tektoniku. 'Mēness ir ideāls krāteru pētīšanai,' guesswhozoo.com sacīja planētas zinātniece Sāra Mazrouei, kura vadīja jauno pētījumu doktorantūras studiju laikā Toronto universitātē. 'Viss paliek tur.'

Mēness attēls un tā lielāki, jaunāki krāteri.(Attēla kredīts: Dr. A. Parkers, Dienvidrietumu pētniecības institūts)

Bet, lai izsekotu ietekmes vēsturi, zinātniekiem vajadzēja ne tikai identificēt krāterus, bet arī novērtēt to vecumu. Un tas ir daudz grūtāk uz Mēness nekā uz Zemes, jo ģeologi pašlaik nevar tieši izlasīt Mēness krāterus.

Tāpēc jaunā pētījuma komanda nolēma, ka varētu būt pārsteidzošs mērījums: cik labi tuvumā esošie ieži saglabā siltumu garajā, aukstajā Mēness naktī. Tas varētu šķist šausmīgi nejaušs mērījums. Bet, kad liels triecienelements ietriecas Mēnesī, tas izvelk krāteri un pakaišo apkārtējo ainavu ar laukakmeņiem, kas iegūti no šī materiāla. Laika gaitā šos akmeņus satriec mazāki triecienelementi, kas tos sadala arvien mazākos akmeņos, kas galu galā kļūst par putekļainu regolītu, tāpēc komanda apgalvoja, ka vecākus krāterus ieskauj smalkāki akmeņi, bet jaunākus krāterus - lielāki.

Tad, kad šī ainava pāriet no 14 dienu Mēness dienas uz 14 dienu Mēness nakti, tā maina temperatūru ar dažādu ātrumu. 'Ideja ir tāda, ka lieli akmeņi var turēt siltumu visu nakti, bet šis regolīts vai smiltis zaudē siltumu,' sacīja Mazrouei. 'Kad krāteri kļūst vecāki, tie kļūst mazāk akmeņaini.' Savukārt tie atdziest ātrāk.

Tātad Mazrouei un viņas kolēģi aplūkoja termiskās attēlveidošanas datus no instrumenta ar nosaukumu Diviner uz NASA Mēness izlūkošanas orbītas, kas ap Mēnesi riņķo kopš 2009. gada. Komanda identificēja 111 atsevišķus krāterus, par kuriem viņi zināja, ka tie ir jaunāki par 1 miljardu gadu. viņu siltuma paraksti un, izmantojot modeli, cik ātri Mēness laukakmeņi sadalās, novērtēja viņu vecumu.

Rezultāts parādīja intriģējošu modeli: trieciena rādītāju pieaugums aptuveni pirms 290 miljoniem gadu, kad krāpšanās līmenis, šķiet, ir vairāk nekā dubultojies. Tas liek domāt, ka mūsu Saules sistēmā kaut kas būtiski mainījās - iespējams, komanda ierosina lielu kosmosa iežu asteroīdu josta sadaloties un klīstot tuvāk Zemei un Mēnesim. Un, salīdzinot krāterus, par kuriem mēs zinām šeit, uz Zemes, ar to rezultātiem, komanda redz līdzīgus modeļus, liekot domāt, ka zinātnieki ir atraduši diezgan reprezentatīvu, ja mazu krāteru kolekciju.

Ne visi ir pārliecināti. 'Rezultāti ir intriģējoši, bet es domāju, ka faktiskais atbalsts šiem secinājumiem ir diezgan vājš,' portālam guesswhozoo.com sacīja Džejs Melošs, Purdue universitātes zinātnieks, kurš nebija iesaistīts jaunajā pētījumā. Jo īpaši viņš netiek pārdots viņu izmantotajā laukakmeņu sadalīšanās modelī- viņš uzskata, ka tas pienācīgi neatspoguļo to, kā šis process paātrinās, jo akmeņi kļūst mazāki. Un viņš neredz pietiekami daudz Zemes krāteru, lai atbalstītu stabilu statistisko analīzi; viņš uztraucas, ka viņi strādā no pārāk maza izlases lieluma. [ Mēness: 10 pārsteidzoši Mēness fakti ]

'Tas nenozīmē, ka tas ir nepareizi, bet tas arī nenozīmē, ka tas ir pareizi - mēs vienkārši nezinām,' sacīja Melošs. 'Tas ir cēls mēģinājums iet tikai nedaudz tālāk par datu atbalstu.'

Zellners saprot, cik grūti var būt Mēness krāteru izpēte: viņa strādājusi ar stikla pilieniem, kas radušies triecienu rezultātā un nogādāti atpakaļ uz Zemi paraugos, ko savākuši Apollo astronauti. Bet iepazīšanās ar šo stiklu joprojām ir izaicinājums pat ar laboratorijas tehnoloģiju, un visi paraugi nāk no neliela Mēness virsmas plākstera. Orbiter dati novirza zinātniekus tālāk no attāluma, bet aptver visu Mēness virsmu - neviena no metodēm nav perfekta.

'Mēs darām visu iespējamo ar to, kas mums ir tagad,' sacīja Zellners. 'Šī ir zinātne, vai ne? Mēs izliekam idejas, un tad mēs atrodam veidus, kā šīs idejas pārbaudīt, un ideja vai nu iztur laika pārbaudi, vai ne. ”

Un visi trīs zinātnieki piedāvāja pārliecinošus iemeslus, kāpēc ir vērts veikt darbu, lai noskaidrotu Mēness ietekmes vēsturi. Pirmkārt, protams, ir pašlabuma pieeja: Zemes krāteriem var būt dažas nepatīkamas blakusparādības.

'Visus interesē krāpšanās ātrums uz Zemes, jo mēs nevēlamies nonākt līdzīgi dinozauriem,' sacīja Melošs. Katastrofālās trieciena sekas iznīcināja satriecoši trīs no četrām sugām tajā laikā dzīvs, lai gan izmiršana atstāja daudz vietas mūsu pašu zīdītāju senčiem. 'Mums vajadzētu pateikties mūsu laimīgajam meteorītam, bet tas bija diezgan slikti visiem pārējiem uz planētas.' Uzziniet pietiekami daudz par ietekmi, teorija iet, un mēs, iespējams, nākamajā reizē varēsim glābt savas ādas.

Zellneram ir arī eksotiskāka pievilcība: Uzzinot vairāk par mūsu pašu Saules sistēmu, zinātnieki varētu izprast ne tikai mūsu apkārtni, bet arī procesus, kas veidojuši svešas saules sistēmas ko zinātnieki turpina atklāt.

Mazrouei darbu uzskata par piemēru tam, kā dažādi Saules sistēmas ķermeņi var viens otru apgaismot. Viena no viņas līdzautorēm jau ar nepacietību gaida, kā BepiColombo misija pie Merkura, kas ir bruņota ar līdzīgu instrumentu uz Mēness, spēs pievienot krāpšanas pētījumiem vēl vienu dimensiju.

Uz Zemes ir lieliski dzīvot, taču zinātnieki nevar savākt pagātni no mājām. Ir nepieciešams izpētīt Mēnesi un tā neskarto krāteru virsmu, lai saprastu, ko mūsu planēta ir piedzīvojusi, sacīja Mazrouei. 'Mēs arī varam izjaukt daudz Zemes vēstures.'

Jaunais pētījums ir aprakstīts papīrs publicēts šodien (17. janvārī) žurnālā Science.

E -pasts Meghan Bartels uz mbartels@guesswhozoo.com vai seko viņai @meghanbartels . Seko mums @Spacedotcom un Facebook . Oriģināls raksts par guesswhozoo.com .