Жестокое столкновение в главном поясе астероидов могло вызвать продолжительную волну ударов по внутренней Солнечной системе около 800 миллионов лет назад, согласно исследованию Юго-Западного исследовательского института.

Исследователи предполагают, что распад родительского объекта, образовавшего семейство астероидов Эвлалии, отправил огромное количество обломков к Земле, Луне и Марсу. Если связь верна, событие могло вызвать геологические изменения на нескольких мирах и даже повлиять на климат и биосферу Земли.

«Роль ударов в формировании происхождения и эволюции жизни в нашей Солнечной системе плохо изучена», — сказал доктор Уильям Боттке, исполнительный директор отдела исследования Солнечной системы SwRI в Боулдере, Колорадо. Он также руководит Центром лунного происхождения и эволюции (CLOE), командой SwRI в Виртуальном институте исследования Солнечной системы НАСА, и является ведущим автором статьи, описывающей это исследование. «Сильно кратерированная поверхность Луны служит напоминанием о крупных ударах в прошлом Земли, но до сих пор только удар Чиксулуб 66 миллионов лет назад был сильно связан с конкретным влиянием на жизнь, а именно с массовым вымиранием динозавров».

Чиксулуб — это огромный ударный кратер, погребённый под мексиканским полуостровом Юкатан. Удар астероида, создавший его, широко ассоциируется с событием вымирания, уничтожившим всех нептичьих динозавров и многие другие виды.

Гораздо более древние столкновения восстановить гораздо сложнее. Геологические свидетельства ударов старше 650 миллионов лет скудны, потому что поверхность Земли постоянно изменяется и перерабатывается.

Вулканы создают новую породу, тектоника плит перекраивает континенты и океанское дно, а выветривание постепенно разрушает открытые ландшафты. Вместе эти процессы стирают или погребают многие древние ударные кратеры.

Чтобы исследовать эти недостающие главы истории Земли, учёные могут изучать астероидные дожди — периоды, когда фрагменты от крупного столкновения многократно ударяют по планетам и лунам внутренней Солнечной системы.

«Эти редкие события, вызванные крупными, удачно расположенными столкновениями в главном поясе астероидов, бомбардируют все миры внутренней Солнечной системы», — сказал Боттке. «Таким образом, свидетельства, сохранившиеся на статичной поверхности Луны, можно использовать, чтобы сделать выводы о том, что произошло на Земле и Марсе в древние времена».

Луна сохраняет древнюю запись ударов

В отличие от Земли, на Луне нет активной тектоники плит, текущей воды или существенной атмосферы, чтобы быстро стирать старые кратеры. Поэтому её поверхность служит гораздо более полным архивом древних ударов.

Предыдущие исследования предполагали, что Луна пережила значительное увеличение крупных ударов около 800 миллионов лет назад. Этот вывод был основан на оценках возраста крупных лунных кратеров и возрасте ударного стекла, собранного во время миссий «Аполлон».

Ударное стекло образуется, когда столкновение генерирует достаточно тепла, чтобы расплавить породу. Расплавленный материал остывает в стекло, сохраняя химические и хронологические подсказки, которые учёные могут использовать для оценки времени удара.

Хотя лунные свидетельства указывали на всплеск ударов, исследователям всё ещё нужно было идентифицировать реалистичное событие в поясе астероидов, которое могло его вызвать.

«Наша команда космических криминалистов использовала коллизионные и динамические модели, чтобы связать их с формированием семейства астероидов Эвлалии, когда примитивный объект, похожий на углеродистый хондрит, столкнулся с другим объектом», — сказал Боттке. «Расположение родительского астероида было ключевым — он распался на грани гравитационного резонанса среднего движения 3:1 с Юпитером».

Углеродистые хондриты — это примитивные, богатые углеродом метеориты, содержащие некоторый из самого старого материала, образовавшегося в Солнечной системе. Они также могут содержать водосодержащие минералы и органические соединения.

Орбитальная область, описанная Боттке, называется резонансом J3:1. В этой конфигурации астероид совершает три оборота вокруг Солнца за каждый полный оборот Юпитера.