Kuun kuoppainen pinta kertoo tarinan toistuvista törmäyksistä pitkän ajan kuluessa. Vaikka Maan aktiivinen geologia poistaa suurimman osan todisteista vaikutuksista, Kuulla ei ole mekanismia, joka voisi tehdä samoin. Siinä se on, jyrkkä todiste vaikutuksellisesta menneisyydestä.
Näkyvää kuun kraattereiden ennätystä käytetään ymmärtämään Maan muodostumista ja historiaa, koska toistuvien törmäysten jaksot vaikuttaisivat molempiin kappaleisiin samalla tavalla. Mutta jokin on vialla ymmärryksessämme Kuun historiasta. Iskukraatterin ajoitus, asteroididynamiikka, kuunäytteet, törmäysaltaan muodostussimulaatiot ja kuun evoluutiomallinnus viittaavat kaikki siihen, että Kuun varhaisimmista törmäyksistä puuttuu todisteita.
Uusi tutkimus kertoo, että suuria, altaan muodostavia vaikutuksia oli vielä enemmän kuin uskomme. Tiedemiehet uskovat, että jotkut näistä iskuista jättivät kraatterin jäljet, jotka ovat lähes näkymättömiä.
Tutkimus tutkii Kuun muinaista magmavaihetta. Kuu oli historiansa alussa laaja, maailmanlaajuinen magman valtameri. Suuret vaikutukset, jotka tapahtuivat magman jäähtyessä miljoonien vuosien aikana, ovat saattaneet jättää jälkensä. Mutta ne eivät muistuttaisi jälkiä iskuista, kun Kuu oli kiinteä.
Uusi lehti on nimeltään ' Suuri iskukraatteri kuun magmavaltameren kiinteytymisen aikana .” Se on julkaistu Nature Communications -lehdessä. Pääkirjoittaja on apulaisprofessori Katarina Miljkovic Curtinin School of Earth and Planetary Sciencesta ja Avaruustieteen ja -teknologiakeskuksesta.
Yli neljä miljardia vuotta sitten kuun magmavaltameri jähmettyi. Iskut, jotka tapahtuivat tuona aikana Kuun jäähtyessä, jättivät kraatterin jäljet, jotka ovat lähes näkymättömiä.
Lehdistötiedotteessa pääkirjoittaja Miljkovic sanoi: 'Näiden suurten iskukraattereiden, joita usein kutsutaan iskualtaiksi ja jotka muodostuivat kuun magmavaltameren jähmettymisen aikana yli neljä miljardia vuotta sitten, olisi pitänyt tuottaa erilaisen näköisiä kraattereita verrattuna myöhemmin muodostuneisiin kraatteriin. geologisessa historiassa.'
Kesti miljoonia vuosia, ennen kuin nuori sula Kuu jäähtyi. Tänä aikana pinta oli pehmeä, ja ilmeisesti iskut jättäisivät hyvin erilaisia jälkiä kuin mitä näemme Kuun pinnalla nyt.
'Hyvin nuori kuu oli muodostunut maailmanlaajuisen magmameren kanssa, joka jäähtyi miljoonien vuosien aikana, muodostaen kuun, jonka näemme tänään', Miljkovic sanoi. 'Joten kun asteroidit ja muut kappaleet osuivat pehmeämpään pintaan, se ei olisi jättänyt niin vakavia jälkiä, mikä tarkoittaa, että geologista tai geofysikaalista näyttöä törmäyksen tapahtumisesta olisi vain vähän.'
Tycho-kraatteri on yksi Kuun kirkkaimmista. Se on suhteellisen nuori, noin 108 miljoonaa vuotta vanha. Tychon keskipisteenä näkyy sädejärjestelmä säteittäisistä materiaalijuovista. Vaikutukset, jotka tapahtuivat, kun Kuu oli jäähtyvä magmavaltameri, näyttäisivät hyvin erilaisilta. Kuvan luotto: CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=51289
'Kuun magmameren jähmettymisen aikaväli vaihtelee merkittävästi eri tutkimusten välillä, mutta se olisi voinut olla tarpeeksi pitkä, jotta voisi kokea osan aurinkokunnan evoluution varhaisimmista jaksoista tyypillisistä suurista iskupommituksista', sanoi Miljkovic.
Tutkijat eivät ole varmoja, milloin kuun magmameri jäähtyi ja kiinteytyi. Erilaiset tutkimukset ovat tuottaneet erilaisia tuloksia. Jotkut tutkimukset viittaavat siihen, että se jäähtyi noin 10 miljoonassa vuodessa sen muodostumisen jälkeen, jotkut tutkimukset sanovat paljon kauemmin, jopa 200 miljoonaan vuoteen. Ja muut tutkimukset osoittavat, että jotkut alueet jäähtyivät paljon hitaammin, ja jähmettyminen kestää jopa 500 miljoonaa vuotta. 'Radiogeeniset kuunkuoren iät vaihtelevat välillä 4,47 ~ 4,31 'Ga, mikä kuuluu laajalti tälle alueelle...' kirjoittajat kirjoittavat artikkelissaan.
Tutkijat uskovat, että osittain jähmettyneessä Kuussa olisi ollut matalaviskositeettinen kerros kuoren ja vaipan välissä, eräänlainen sulakerros. Kun asteroidi, joka on riittävän suuri muodostamaan törmäysaltaan, osuu Kuuhun, altaaseen '...on herkkä maankuoren välitön ja äärimmäinen rentoutuminen, mikä muodostaa lähes tunnistamattomia topografisia ja maankuoren paksuusmerkkejä.' Todisteita näistä vaikutuksista ei ehkä ole havaittavissa, mikä sopii yhteen muiden todisteiden kanssa, jotka osoittavat, että Kuu altistui useammille iskuille Maan ja Kuun evoluution alkuvaiheessa.
Tämä tutkimuksen kuva esittää pinnan kohokuvion ja kuoren ja vaipan välisen rajapinnan keskiarvoprofiileja kahdelle vaikutusaltaan ryhmälle. Yläpaneeli näyttää profiilit kolmelle muinaiselle iskualtaalle, jotka muodostuivat Kuun ollessa vielä osittain sulana. Pohjassa näkyy kaksi nuorempaa vaikutusallasta Kuun ollessa kiinteä. Huomaa alapaneelin ilmeiset kraatterin reunaprofiilit, jotka puuttuvat yläpaneelista. Kuvan luotto: Milkjovic et al 2021.
Apollo-ohjelman aikana kerätyt kuukivet viittaavat siihen, että kuun ensimmäisen 200 miljoonan vuoden aikana olisi pitänyt tapahtua useita suuria, vaikutusaltaan muodostavia vaikutuksia. Todisteet viittaavat siihen, että tuolta ajalta peräisin oleva kraatteritietue on epätäydellinen. Viimeaikainen tutkimus osoittaa, että ennen 4,35 Ga on voinut tapahtua jopa 200 altaan muodostavaa vaikutusta, joita ei ole otettu huomioon kraatteritietueessa.
Tämä tutkimuksen luku näyttää joukkueen simulaatioiden tulokset. Yläpaneeli on halkaisijaltaan 60 km:n iskukappaleelle, joka osuu Kuuhun nopeudella 17 km/s, ja alapaneeli on halkaisijaltaan 120 km:n iskukappaleelle, joka osuu Kuuhun samalla nopeudella. Yläosa on samanlainen kuin Orientalen tai Nectaris-altaan muodostaneen iskun koko, kun taas pohja on samanlainen kuin etelänavan Aitken-altaan muodostaneen iskun koko. Vasemmanpuoleiset paneelit näyttävät profiilit, jotka on luotu, kun Kuulla ei ole sulakerrosta, ja oikeanpuoleiset paneelit näyttävät profiilit, jotka on luotu, kun sulakerros asettuu kuoren ja vaipan väliin. Tulokset ovat voimassa 3 tuntia iskujen jälkeen. Kuvan luotto: Milkjovic et al 2021.
Tutkimus osoittaa, että monet muinaiset vaikutusaltaat olisivat lähes tunnistamattomia Kuussa. Mutta niiden löytäminen on tärkeää kuun historian ja laajemmin myös Maan ja muiden planeettojen muodostumishistorian ymmärtämiseksi. Se osoittaa myös, että monet iskualtaat, mukaan lukien etelänavan Aitken-allas, muodostuivat, kun Kuu ei ollut täysin jähmettynyt, ja niissä oli edelleen sulakerros kuoren ja vaipan välissä.
'Näihin altaisiin olisi muodostunut erilainen topografinen ja maankuoren tunnusmerkki verrattuna nuorempiin altaisiin, kunhan sulakerros olisi yli 10 km paksu', tutkijat kirjoittavat artikkelissaan.
Verrattuna nuorempiin kuun ollessa kiinteästi muodostuneisiin törmäysaltaisiin näissä muinaisissa altaissa olisi vähemmän näkyvää kuoren paksuutta ja '...topografisessa allekirjoituksessa ei olisi näkyviä samankeskisiä renkaita. Itse asiassa, mitä paksumpi sulakerros ja ohuempi kuori, sitä suurempi on todennäköisyys, että altaa ei edes tunnistettaisi kraatteritietueessa…” he kirjoittavat.
He päättävät artikkelinsa sanomalla, että muinaisten vaikutusaltaiden määrää on vaikea rajoittaa. He huomauttavat myös, että heidän työnsä on '…yhdenmukaista viimeaikaisten ennusteiden kanssa korkeammista iskuvirroista esinektaaria edeltävällä aikakaudella kuin mitä voidaan päätellä havaittavissa olevasta Kuun kraatteriennätyksestä.'
Tämä tutkimuksen kuva esittää vaikutusten radiaaliset profiilit simulaation lopussa. Yläosa on halkaisijaltaan 60 km:n iskulaitteella ja alaosa halkaisijaltaan 120 km:n iskulaitteella. Erot simulaatioiden välillä sulakerroksella ja ilman sulakerrosta ovat selvät. Kuvan luotto: Milkjovic et al 2021.
Kuun varhaisten vaikutusten ymmärtäminen on osa aurinkokunnan varhaisimpien aikakausien sekä planeettojen ja kuun muodostumisen ymmärtämistä. Teorian ja todisteiden välillä on eroja kuun kraattereiden ja kuun muodostumisen suhteen. 'Tässä tutkimuksessa yritimme selittää teorian ja kuun aaltopituuden havaintojen välistä ristiriitaa', apulaisprofessori Miljkovic sanoi.
'Tämän löydön kääntäminen auttaa tulevia tutkijoita ymmärtämään vaikutuksen, jonka varhainen Maa olisi voinut kokea ja kuinka se olisi vaikuttanut planeettamme kehitykseen', Miljkovic sanoi.
Lisää:
- Lehdistötiedote: Curtinin tutkimus valaisee Moonin vanhimmat geologiset jäljet
- Tutkimus: Suuri iskukraatteri kuun magmavaltameren kiinteytymisen aikana
- Universumi tänään: Apollo 17 -astronautit toivat kotiin näytteitä Kuun vanhimmasta törmäyskraaterista