Czy wczesny układ słoneczny został zbombardowany wieloma uderzeniami? To pytanie zastanawia naukowców od ponad 35 lat. Gdyby Ziemia była w tym czasie uderzana przez duże uderzenia, z pewnością wpłynęłoby to na ewolucję życia. Czy więc Układ Słoneczny przeszedł przez tak zwane późne ciężkie bombardowanie (LHB)? Ekscytujące nowe badania, wykorzystujące dane z Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC), mogą budzić wątpliwości co do popularnej teorii LHB.
To w rzeczywistości dość gorąca debata, która spolaryzowała społeczność naukową od dłuższego czasu. W jednym obozie są tacy, którzy wierzą, że Układ Słoneczny doznał kataklizmu wielkich wstrząsów około 3,8 miliarda lat temu. W drugim obozie są ci, którzy uważają, że takie skutki rozprzestrzeniły się bardziej równomiernie w okresie wczesnego Układu Słonecznego od około 4,3 do 3,8 miliarda lat temu.
Kontrowersje dotyczą dwóch dużych basenów uderzeniowych, które znajdują się dość blisko siebie na Księżycu. Basen Imbrium jest jednym z najmłodszych basenów w pobliżu Księżyca, a basen Serenetatis uważany jest za jeden z najstarszych. Oba są zalane bazaltami wulkanicznymi i są na tyle duże, że można je zobaczyć gołym okiem z Ziemi.
Naukowcy znają względny wiek takich basenów księżycowych dzięki koncepcji zwanej superpozycją. Zasadniczo superpozycja stwierdza, że to, co jest na wierzchu, musi być młodsze niż to, co pod spodem. Korzystając z takich relacji, naukowcy mogą określić, które baseny są starsze, a które młodsze.
Aby uzyskać wiek absolutny, naukowcy potrzebują rzeczywistych kawałków skały, aby mogli korzystać z technik datowania radiometrycznego. Próbki księżycowe zwrócone przez program Apollo podają dokładnie to. Jednak próbki Apollo sugerują, że baseny Imbrium i Serenitatis dzieli zaledwie 50 milionów lat.
Względne datowanie wiekowe mówi nam, że istnieje ponad 30 innych basenów, które powstały w tym czasie. Oznacza to, że mniej więcej jeden poważny wpływ występował co 1,5 miliona lat! 1,5 miliona lat może brzmieć jak długi czas. Ale weź pod uwagę ostatni wielki wpływ, jaki miał miejsce na Ziemi, wydarzenie Chicxulub 65 milionów lat temu, które, jak się uważa, eksterminowało dinozaury. Wyobraź sobie kolejne 40 zabójstw dinozaurów, które miały miejsce od tego czasu. Byłoby zaskakujące, gdyby jakiekolwiek życie przetrwało taką falę!
Właśnie dlatego zespół badaczy, kierowany przez dr. Paula Spudisa z Instytutu Księżycowego i Planetarnego, bardzo uważnie przygląda się temu pytaniu. W badaniach wykorzystano zasadę superpozycji, aby wykazać, że kilka obszarów odwiedzonych przez program Apollo zostało przykrytych materiałem z uderzenia Imbrium. Może to oznaczać, że wiele zebranych materiałów Apollo może próbkować to samo wydarzenie.
Badania dr Spudisa koncentrują się na obszarze Montes Taurus, między basenami Serenitatis i Crisium, niedaleko miejsca lądowania Apollo 17. Jest to region zdominowany przez rzeźbione wzgórza, które zostały zinterpretowane jako wyrzucone z sąsiedniego uderzenia basenu Serenitatis. Ale dr Spudis i jego zespół odkryli, że zamiast tego ten wyrzeźbiony materiał pochodzi z basenu Imbrium około 600 kilometrów.
Poprzednie dane tego obszaru z kamery Lunar Orbiter IV nie pokazały tego, ponieważ mgła na obiektywie utrudniała dostrzeżenie szczegółów (ten problem mgły został ostatecznie rozwiązany, a Lunar Orbiter IV dostarczył wiele przydatnych danych na temat inne części Księżyca). Nowe dane LROC pokazują jednak, że rzeźbiony teren widziany w Apollo 17 jest bardzo rozpowszechniony, rozciągając się daleko poza region Montes Taurus. Co więcej, rowki i cechy liniowe tego terenu wskazują na basen Imbrium, a nie na basen Serenitatis, i pokrywają się z podobnymi cechami w formacjach Alpes i Fra Mauro, o których wiadomo, że są wyrzucane z uderzenia Imbrium. Na północy Serenitatis te formacje Imbrium wydają się nawet przekształcać w Montes Taurus, potwierdzając, że rzeźbione wzgórza w rzeczywistości wywodzą się z uderzenia Imbrium.
Jeśli rzeźbione wzgórza to Imbruim ejecta, możliwe jest, że Apollo 17 pobierał próbki Imbrium, a nie Serenitatis. Powoduje to podejrzenie o bardzo bliski wiek radiometryczny tych dwóch basenów. Być może te epoki są tak blisko, ponieważ skutecznie zmierzyliśmy ten sam materiał. W takim przypadku wiek Serenitatis może być znacznie starszy niż 3,87 miliarda lat, jak sugerują próbki Apollo 17. Jeśli to prawda, oznaczałoby to, że nie było późnego ciężkiego bombardowania w czasie, gdy życie powstawało na wczesnej Ziemi, pozostawiając życie ewoluujące przy stosunkowo niewielkiej liczbie zakłóceń związanych z uderzeniem.
Źródło:
Spudis i in., 2011, Journal of Geophysical Research, V116, E00H03
