Topografische kaart van de Orientale inslagbekken op de Maan. Afbeelding: NASA Scientific Visualization Studio
Door het vergelijken van de leeftijd van inslagkraters op de Maan die op de Aarde, zeggen onderzoekers dat ze hebben ontdekt dat er een stijging van het tarief van de asteroïde-inslagen vanaf ongeveer 290 miljoen jaar geleden—een bevinding die in strijd is met de wetenschappelijke conventie. En inderdaad, niet iedereen is overtuigd van het bewijs.
Wetenschappers die een studie van het oude inslagkraters op Aarde hebben een probleem: erosie. Verwering, vulkanisme, platentektoniek, en andere geologische processen hebben weggevaagd, de sporen van onze planeet van de oudste inslagkraters, waardoor het moeilijk is om een kroniek van de geschiedenis van de asteroïde impact op de Aarde.
Nieuw onderzoek dat vandaag is gepubliceerd in de Wetenschap suggereert dat de Maan, met haar uitgebreide collectie van inslagkraters, kan helpen.
Als buren, de Aarde en de Maan hebben ervaren soortgelijke tarieven van de asteroïde stakingen in de loop van het zonnestelsel, geschiedenis. Maar de Maan, in tegenstelling tot de Aarde, is niet onderworpen aan dezelfde erosional processen. Bijgevolg, het oppervlak van de Maan heeft weten te behouden op lange termijn record van de invloed van de geschiedenis. Als deze maan kraters gedateerd kan worden, dan moet het mogelijk zijn om opnieuw de historische bombardement tarieven op Aarde.
Met behulp van een nieuwe techniek-to-date maan kraters van een afstand, een onderzoeksteam onder leiding van Sara Mazrouei van het Department of Earth Sciences aan de Universiteit van Toronto konden bereiken precies dit. De techniek hen toegestaan-to-date maan kraters met een diameter groter dan 10 km (6 mijl) en jonger dan 1 miljard jaar.
Deze oefening leverde twee belangrijke bevindingen, die beide op de uitdaging van de conventionele opvattingen van de Aarde impact record.
De eerste is dat de impact beoordelen op Aarde gestegen met een factor 2.6, of tussen twee en drie keer, op ongeveer 290 miljoen jaar geleden, aan het einde van het Paleozoïcum en is net iets vóór de verschijning van de dinosaurussen. De tweede belangrijke bevinding, in de woorden van de onderzoekers, is de bijna volledige afwezigheid van het aardse kraters ouder dan 650 miljoen jaar.” Deze ontbreken, is volgens de onderzoekers suggereert een “massale wereldwijde schaal erosie evenement in de buurt van die tijd.” Het geval ze het over hebben is de theorie Sneeuwbal Aarde—een tijd waarin de meeste, zo niet alle van onze planeet is bedekt met ijs.
Het idee dat de frequentie van de effecten op de Maan en de Aarde is gesprongen omdat 290 miljoen jaar geleden gaat in tegen conventionele denken. Theoretisch kan het tarief van de asteroïde stakingen moeten worden wind—en niet te verhogen—zoals de resten van de vorming van het zonnestelsel geleidelijk verdwijnt. De auteurs van de nieuwe studie toont een grote claim—vereist de nodige grote bewijs. En inderdaad, sommige van de deskundigen die wij spraken waren niet geheel overtuigd door de nieuw papier, zeggende dat het gebruikt te veel veronderstellingen, de methodes waren niet overtuigend genoeg, en dat er meer bewijs is nodig om de vorderingen.
Tot op heden de maan kraters, Mazrouei ‘s team gebruikte thermische gegevens en afbeeldingen die zijn verzameld door NASA’ s Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). Een apparaat op de LRO genaamd de Wichelroedeloper voorwaarde dat deze gegevens door het meten van de warmte straalt van het oppervlak van de Maan. In de nacht, grote rotsen uit te geven meer warmte dan schone bodem, waardoor de Wichelroedeloper om zijn werk te doen. En het is gewoon zo gebeurt het dat jonge kraters op de Maan zijn omgeven door grote rotsen.
“Wanneer een krater is gevormd na een impact graaft een veel rotsen,” Mazrouei uitgelegd aan Gizmodo. “De rotsen rond de krater uiteindelijk veranderen in regolith of lunar zand, als gevolg van verdere micrometeorite bombardementen. Dit proces duurt ongeveer 1 miljard jaar. Als kraters ouder worden, ze minder rotsachtig. Wij gebruikt deze relatie te krijgen leeftijden voor maan kraters.”
Met deze techniek, de onderzoekers waren in staat om te compileren van de leeftijden van alle maan kraters die jonger zijn dan ongeveer een miljard jaar geleden—een nogal tijdrovend proces, om zeker te zijn.
“Het duurde een paar maanden naar de kaart van de jonge maan kraters. Echter, ik met dit project begon toen ik begon met mijn PhD vijf jaar geleden,” zei Mazrouei. “We moesten onze gegevens en methoden om ervoor te zorgen dat ze zijn robuust. Na ongeveer twee jaar, toen we begonnen met het vergelijken van de maan kraters op terrestrische degenen, zagen we een aantal zeer interessante resultaten. We hadden te waarborgen en te bewijzen aan meerdere revisoren, als we ingediend onze papieren, die we hadden geboekt voor alle aardse kraters op een stabiele ondergrond, op de Aarde.”
Een kaart waarop een aantal van de Maan, de jongere kraters. Afbeelding: Ernie Wright, NASA Goddard
Zoals opgemerkt, Mazrouei en haar collega ‘ s gecorreleerd met de leeftijd van de maan inslagkraters met degenen die op Aarde zijn. De gemeenschappelijke overtuiging onder de wetenschappers is dat veel van de Aarde kraters zijn weggevaagd door geologische processen, maar door het vergelijken van de maan kraters op terrestrische degenen, Mazrouei en haar collega ‘ s toonden aan dat, voor zeer grote kraters—die groter is dan 20 km (12 km) in diameter en jonger dan 650 miljoen jaar—een compleet overzicht van de aardse inslagkraters in feite bestaan. Om duidelijk te zijn, echter deze alleen van toepassing op de kraters gevonden op stabiele terreinen, met uitzondering van gebieden, zoals de oceanen, de Amazone, enzovoort.
Analyse van deze gegevens die de frequentie piek in de effecten vanaf ongeveer 290 miljoen jaar geleden, maar het leverde interessante bevindingen.
Door het opnieuw beoordelen van de aardse impact record, ontdekten de onderzoekers een gebrek aan kraters op Aarde tussen de 300 miljoen en 650 miljoen jaar geleden tijdens het Cambrium. Deze verrassende tekort van kraters, volgens de studie, is niet het gevolg van de erosie, maar in plaats van een onverwachte daling in asteroid impact tijdens deze historische periode.
De gegevens toonde ook een dramatische cut-off van het aantal aardse kraters rond de 650 miljoen jaar geleden tijdens het Cambrium. Dit is ook een verrassing, maar zoals de auteurs schreven in het onderzoek is een mogelijke verklaring:
Gegeven erosie op stabiele continentaal terreinen na 650 [miljoen jaar geleden], soortgelijke voorwaarden verder terug in de tijd zou hebben toegestaan dat de meeste kraters van Cambrium tijdperk…om te overleven. In plaats daarvan is het gebrek aan Precambrium kraters overeenkomst vertoont met de belangrijkste episodes van wereldwijd uitgebreide “Sneeuwbal Aarde” ijstijd. Pervasive subglaciale erosie op ongeveer 650 720 [miljoen jaar geleden] is dacht te hebben kilometer verwijderd van materiaal van de continenten, genoeg om te wissen de meeste bestaande…inslagkraters.
Het is een fascinerende mogelijkheid, en de verdere bewijs in het voordeel van het snel groeiende Sneeuwbal Aarde hypothese.
Een Superzwaar ijstijd Kan Hebben Geleid tot Complexe Leven op Aarde
Er was een tijd op Aarde, ongeveer 635 miljoen jaar geleden, toen bijna de hele planeet bedekt was…
Lees meer Lees
Die krater vorming van de afgelopen 290 miljoen jaar is twee tot drie maal hoger dan het was vóór de tijd van de dinosaurussen is verrassend. Maar Mazrouei aangeboden een plausibele verklaring:
“De stijging van de impact tarief kan te wijten zijn aan een grote breuk evenement in de belangrijkste asteroïdengordel,” zei ze. “Als twee grote asteroïden botsen, ze produceren een zwerm van fragmenten dicht bij de impact site. Deze eventueel verder gaan naar de Aarde-de oversteek van banen en een paar eindigen raken de Maan en de Aarde.”
De timing van deze impact spike is heel interessant, en niet alleen uit een astronomisch perspectief. De schijnbare toename in effecten kunnen invloed hebben gehad op de geschiedenis van onze planeet. Een van de grootste uitsterven gebeurtenissen rond 250 miljoen jaar geleden—de Perm-Trias massa-extinctie—die zich kort na de stijging van het tarief van de asteroïde impact.
“We kunnen echter niet zeggen of er sprake is van enig verband met deze gebeurtenis,” verduidelijkt Mazrouei. “Ons werk wordt het podium voor andere wetenschappers om dit probleem op en kijk of er correlaties.”
De vraag of de Aarde is meer kwetsbaar voor asteroïde slaat in 2019 dan 300 miljoen jaar geleden is iets dat niet kon worden afgeleid uit de gegevens. Voor nu, “met onze gegevens kunnen we zeggen dat de impact tarief is toegenomen in de afgelopen 290 miljoen jaar,” zei Mazrouei, maar haar team niet in staat is geweest om te “onderscheiden, als was er slechts één piek, meerdere pieken, of als dit percentage is nog steeds groeiende.” Terwille van ons, laten we hopen dat het niet de laatste.
“Ik denk dat hun analyse is geluid, en ze maken een overtuigend geval voor een toename in de snelheid van de meteoriet inslagen,” Simone Marchi, principal scientist bij het Southwest Research Institute in Boulder, Colorado, vertelde Gizmodo. “De precieze verhoging van een factor twee of drie minder goed bepaald gegeven de onzekerheden, maar de voorgestelde 2.6 redelijk lijkt op basis van de beschikbare gegevens.” Marchi, zei de waargenomen stijging niet “ondenkbaar,” en hij de in de overeenkomst dat het “kan het antwoord op een break-up van een asteroïde in de main-band.”
Het spreken van Gizmodo, Aaron J. Cavosie, senior research fellow van de Faculteit Wetenschappen en Techniek aan de Curtin University, zei dat het papier met de conclusie over het tarief van post-Paleozoïcum cratering “kan worden nauwkeurige,” maar, model-driven, de studie mislukt te presenteren voldoende geologisch bewijs. Wat meer is, hij zei dat de onderzoekers werkten onder de ietwat ongegronde veronderstelling dat de Maan “een betrouwbare record voor cratering op Aarde.”
“Dit is mogelijk, maar het is moeilijk te controleren,” Cavosie zei. “De beste manier om te beoordelen of ze model is door het verkrijgen van een betere leeftijd en de grootte van ramingen voor aardse kraters. Dit is het enige album waar kunnen we voeren het veld studies en toepassing van hoge-precisie methoden—maar het is duidelijk, het werk op het veld op de Maan is een beetje een truc.”
Cavosie zei de recente ontdekkingen van het post-Paleozoïcum impact kraters met een diameter groter dan 10 kilometer, met inbegrip van Yallalie krater in Australië en Pantasma krater in Nicaragua, “lijken in overeenstemming te zijn met hun model,” toevoegend dat “toekomstige ontdekkingen van de oudere grote kraters vraag te stellen.”
“De data is gewoon niet goed genoeg om sterk ondersteuning van hun stelling.”
“Over het algemeen het idee van een grote toename van het aantal asteroid impact op de Aarde is intrigerend, ik denk niet dat de gegevens vermeld door de auteurs een groot voorstander van het papier met de conclusie,” Jay Melosh, universiteit distinguished professor van de Aarde, de atmosfeer en planetaire wetenschappen aan de Purdue University, vertelde Gizmodo. “De auteurs rekenen op een schijnbaar gebrek aan kraters op de Aarde van voor ongeveer 300 miljoen jaar geleden. Echter, er zijn niet veel kraters op de Aarde van elke leeftijd—ongeveer 180 bevestigd kraters op de huidige tijd en de omgeving van de gesteenten die ouder zijn dan 300 miljoen jaar is relatief klein, waardoor ze te maken hebben met de statistieken van de kleine aantallen—een notoir onzeker procedure.”
Een ander punt van twist voor Melosh was hoe de onderzoekers gemeten aan de snelheid waarmee de keien degraderen rond de maan kraters in de tijd. Hij zei dat ze niet meten boulder maat direct, in plaats afleiden van de afbraaksnelheid van de snelheid waarmee het gebied rond de krater koelt het na zonsondergang of verwarmt wanneer de temperatuur stijgt. Melosh zei de veronderstelling dat de rotsen breken bij een constante snelheid via kleine meteorieten is precies dat—een veronderstelling. Het is volkomen aannemelijk, zei hij, dat de afbraaksnelheid neemt toe naarmate de keien kleiner.
“Immers, kleinere rotsen nemen minder energie te breken—en dit zou kunnen verklaren het ontbreken van keien rond de kraters voor 300 miljoen jaar geleden, waarin de auteurs interpreteren in die zin dat deze kraters zijn veel ouder,” zei Melosh. “[O]verall, ik denk niet dat dat het geval is bewezen, noch weerlegd—de gegevens is gewoon niet goed genoeg om sterk ondersteuning van hun stelling, in mijn mening.”
Als voor het idee dat ijs verwijderd meest Precambrium kraters, Cavosie zei dat het een “intrigerende” mogelijkheid. De onderzoekers toonden aan “tijdelijk toeval en een mogelijk mechanisme,” zei hij, maar “is geen bewijs voor de causaliteit.” Wat meer is, Cavosie zei meer dan twee dozijn Precambrium kraters zijn van bekend zijn, in plaats van de twee beschreven in de nieuwe studie. De vernietiging van de kraters door erosie, zei hij, creëert een sedimentaire record van geschokt mineralen (in de betekenis van mineralen vervormd door hitte en druk), die wetenschappers hebben gedocumenteerd op Vredefort en Sudbury, de grootste Precambrium kraters. Als de oeroude gletsjers “opgezogen Aarde kraters,” Cavosie gezegd, dan sedimenten dateert uit deze periode ‘moet zijn voegen barst” met geschokt mineralen. Dus “dit is een toetsbare hypothese—ga pak je rock-hamer!”
Mazrouei en haar collega ‘ s hebben presenteerde een intrigerende nieuwe studie, maar het is duidelijk meer werk is nodig om te stollen van hun zaak. Het opnieuw maken van het record van asteroid impact op de Aarde is belangrijk, zowel voor het begrijpen van onze planeet van de geologische geschiedenis en voor een beter begrip van de invloed van deze catastrofale impact op de baan van het leven op deze planeet.
[Wetenschap]
Deel Dit Verhaal