Craterele lunii sugerează că Pământul nu a șters o mulțime de impacturi din trecut

O nouă privire asupra craterelor lunii sugerează că Pământul și Luna au suferit o creștere bruscă a impacturilor în urmă cu aproximativ 290 de milioane de ani, iar Pământul și-a păstrat cele mai mari cicatrici.

Geologii au presupus de multă vreme că eroziunea și activitatea tectonică au șters craterele Pământului atât de complet încât „nu ai putea spune nimic despre craterele de pe Pământ”, spune planetarista Rebecca Ghent (SN: 22/12/18, str. 40). Așa că pentru a-și da seama cât de mult a fost lovit Pământul în trecut, Gent și colegii ei s-au îndreptat către Lună.

„Ne putem folosi cel mai apropiat vecin pentru a afla mult mai multe despre istoria Pământului”, spune planetarist Sara Mazrouei, care a lucrat la studiu ca student absolvent la Gent la Universitatea din Toronto.

Fără atmosferă și fără plăci tectonice, suprafața Lunii păstrează o înregistrare a aproape toți cei 4,5 miliarde de ani de cratere. Dacă Luna a stat printr-o furtună de impacturi cu grindină, Pământul ar fi trebuit să experimenteze aceeași furtună și, prin urmare, aceeași rată de craterizare, susțin cercetătorii în 18 ianuarie. Ştiinţă. Dar fără să știm cât de vechi au majoritatea craterelor lunare, nu este clar dacă Pământul și Luna au suferit impacturi în mod constant sau în rafale scurte.

Gent a realizat în 2014 că cele mai tinere cratere de pe Lună erau înconjurate de roci mari, resturi excavate de impactul care a format craterul (SN: 14/04/18, str. 32). Aceste roci mari absorb căldura de la soare în timpul zilei lunare și o radiază înapoi noaptea în lungimi de undă de lumină vizibile pentru Lunar Reconnaissance Orbiter al NASA.

„Imediat ați putut vedea craterele tinere ieșind”, spune Gent. Craterele mai vechi, prin contrast, erau înconjurate de roci care fuseseră doborâte în timp în praf, așa că nu străluceau la fel de puternic noaptea.

Gent a folosit nouă cratere ale căror vârste erau deja cunoscute pentru a descoperi o relație matematică între strălucirea nopții a unui crater și vârsta acestuia. Apoi, Mazrouei, lucrând manual, a cartografiat toate cele 111 cratere lunare vechi de mai puțin de un miliard de ani și cu un diametru mai mare de 10 kilometri și a folosit acea hartă pentru a afla rata craterării.

Majoritatea oamenilor de știință lunari au presupus că, după o perioadă timpurie turbulentă de bombardamente extreme cu mai bine de 3 miliarde de ani în urmă, rata impactului lunii a fost în mare parte constantă. „Dar am văzut o creștere”, spune Mazrouei – în special, o creștere a impactului cu un factor de 2,6 în urmă cu aproximativ 290 de milioane de ani.

Echipa a comparat apoi dimensiunile și vârstele craterelor lunare cu 38 dintre cele mai mari și mai stabile cratere de pe Pământ. S-au aliniat aproape exact în timp și dimensiuni.

Pentru a verifica din nou că astfel de cratere mari de pe Pământ nu au fost adesea șterse de eroziune, cercetătorii s-au uitat la caracteristicile vulcanice numite conducte de kimberlit din apropierea craterelor. Aceste tuburi de lavă în formă de morcov se schimbă radical în aspect atunci când sunt erodate. Țevile de kimberlit care au apărut pe același teren ca și craterele mari au confirmat că foarte puțin din oricare dintre caracteristicile s-au pierdut din cauza eroziunii, spune Gent.

Creșterea ratei impactului ar fi putut fi cauzată de o spargere a centurii de asteroizi care trimite resturi către sistemul solar interior, spune coautorul William Bottke, un om de știință planetar la Southwest Research Institute din Boulder, Colorado. În 2007, Bottke a făcut legătura o astfel de spargere a asteroidului la impactul care a ucis dinozaurii (SN: 08.09.07, str. 148).

Gent avertizează asupra tragerii de concluzii cu privire la o dată exactă pentru această creștere a impactului, observând că s-ar fi putut întâmpla cu zeci de milioane de ani mai devreme sau mai târziu decât se estima, sau în mai multe explozii. „Nu vreau ca oamenii să spună: „Hei, extincția Permian-Triasic a avut loc în acea perioadă. Acest lucru ar fi putut cauza asta. Nu știm asta”, spune ea.

Noua descoperire oferă o explicație pentru o decalaj în craterele Pământului vechi între 300 de milioane și 650 de milioane de ani, spune Bottke. „Nu vedem mai puține cratere din cauza eroziunii”, spune el. „Vedem mai puține cratere, deoarece fluxul de impact a fost mai mic.”

Dar longevitatea craterelor a ridicat o altă întrebare. În timp ce craterele Lunii datează de miliarde de ani, Pământul nu are aproape niciun cratere conservat mai vechi de aproximativ 650 de milioane de ani. Acest lucru are sens dacă craterele sunt pierdute în mod constant din cauza eroziunii. Dar dacă nu, unde s-au dus craterele mai vechi?

Cratere mai vechi ar fi putut fi răzuite în timpul unei perioade glaciare globale numită Snowball Earth, spune Bottke. Alte linii de dovezi geologice sugerează că Pământul a trecut prin înghețuri profunde, ultima dintre acestea a avut loc acum aproximativ 650 de milioane de ani.

Alți oameni de știință planetar care nu sunt implicați în studiu au exprimat reacții mixte cu privire la metodologia și rezultatele sale.

„Acesta este un pas major înainte în înțelegerea noastră a fluxului de impact în sistemul solar interior”, spune planetarist Christian Koeberl de la Universitatea din Viena. „Metoda lor este interesantă și nouă.”

Geologii Thomas Kenkmann și Stefan Hergarten de la Universitatea din Freiburg din Germania sunt mai sceptici. În 2015, duo-ul a arătat că multe dintre craterele Pământului ar putea fi încă nedescoperite (SN: 25.07.15, str. 5). Ei nu sunt convinși că noul studiu a capturat toate craterele sau că numărul craterelor Pământului reflectă o creștere a ratei de impact acum 290 de milioane de ani. S-ar putea ca „craterele mai tinere să fi supraviețuit”, spune Hergarten. „Setul de date este foarte mic, așa că nu aș avea prea multă încredere în el.”

Kenkmann este de acord. „Având în vedere numărul redus de cratere pentru calculul lunar și interpretarea vagă a înregistrărilor terestre, se pare că aici se construiește un castel de cărți.”