小惑星への影響が2億9000万年前に増加、月面クレーターが明らかに

研究者は月面のクレーターの年齢を推定し、2億9千万年前に大きな影響の割合がほぼ3倍になったことを発見しました。

私たちは、太陽系が混canとした場所であり、物事が時々衝突することを知っています。 証拠は毎晩私たちを見つめます:月の表面の斑点は、あらゆるサイズの小惑星の衝突で作られた数十万のクレーターによって散らばっています。

科学者チームは、NASAの月偵察オービターデータを使用して、月のクレーターをサイズでスケーリングし、年齢(青は2億9千万年未満のもの)で色分けして研究し、地球の影響の歴史を理解しました。 若いクレーターが月面を支配しています。
NASA / LRO / USGS /トロント大学

地球も砲撃されたに違いありません。 しかし、天気やプレートテクトニクスを含む私たちの惑星の活発な地質学は、古代の衝撃によって残された跡を取り除くのに非常に効率的です。 地球の表面には190個の衝突クレーターしかなく、そのうちの1つだけが20億年以上前のものです。 しかし、月は地球と同じ量の衝撃を受けると予想されており、地球上のクレーターを侵食するメカニズムが存在しないため、クレーターは無期限に保存されます。 研究者グループは現在、月のクレーターの年齢を推定する新しい方法を発見し、月と地球の影響の歴史に関する洞察を提供しています。

月面クレーターのデート

地球では、周囲の岩石の放射年代測定のおかげで、クレーターの年代を特定できます。 しかし、アポロ計画によって返されたサンプルのおかげで、この方法を使用して日付を付けられた月面クレーターは2つだけです。 別の方法は、重ね合わされたクレーターを数えることです。重ね合わされるほど、下にあるクレーターが古くなります。

しかし、今回は科学者が熱に焦点を合わせました。 新しい方法を開拓した惑星科学者レベッカゲント(トロント大学)は、若いクレーターが表面に古いクレーターよりも多くの岩を持っていることに気付きました。岩は月の夜に冷えるのに時間がかかります。 そのため、NASAのLunar Reconnaissance Orbiter(LRO)に搭載されたDiviner熱放射計を使用して、ゲントと同僚はクレーターの温度を測定し、クレーター内の岩の大きさ、したがって年代を推定しました。

NASA / LRO /サウサンプトン大学/トロント大学

チームは、衝突によって月の岩盤から十分な量の物質が発掘されたことを確認するために、直径10キロメートル以上の111個のクレーターに注目しました。 新しい方法では、最大10億年前のクレーターにしか日付を付けられません。 その後、LROに搭載された機器がクレーター間の温度差を検出するには、掘削された岩石が削られすぎています。 チームはこれらの若いクレーターを調べて、月に衝突する小惑星の流れに傾向があるかどうかを確認することにしました。 流動性に変化が見られないことを期待していました-流動性は30億年間一定であると常に仮定されていた、とゲントは言います。

チームの驚いたことに、この分析では、2億9千万年前から小惑星への衝突が突然増加していることが明らかになりました。 彼らが測定したクレーターのほぼ半分は2億9千万年よりも若いため、その時点で衝撃率は2.6倍に増加しました。 彼らのデータの数学的分析のおかげで、彼らは変化が漸進的ではなく突然であったと確信しています。 ただし、観察結果が一時的な現象と一致しているかどうか、または増加率が今日も続くかどうかをまだ判断できていません。 この質問は、彼らが将来の仕事で答えを期待するものです。

チームは、最近の衝撃物質の可能な起源として小惑星帯を指摘しています。 ときどき、[小惑星]の1つが壊れたり、2つの小惑星が衝突したり、小惑星が重力的に不安定になったりすることがあります。 それが起こると、1つの大きな小惑星の代わりに、さまざまなサイズの粒子のコレクション全体が得られ、それらはゆっくりと軌道を横切ることができます。

これは地球にとって何を意味するのでしょうか?

アリゾナの流星クレーター
NASA地球観測所

チームが結果を地球の衝撃記録と比較したとき、別の驚きがありました。 地球表面の衝突クレーターのわずかな証拠の中には、2億9千万年未満のクレーターが過剰にあります。 科学者はこれを長い間知っていましたが、侵食によって「保存バイアス」と呼ばれる最も古いクレーターの一部が一掃されたと非難していました。そもそも影響は少なかった。

その推論を確認するために、チームは、衝突クレーターを保護するために、地球のどの部分が過去6億5, 000万年間で十分に安定しているかを判断しようとしました。 彼らはキンバーライトパイプに貴重なマーカーを発見しました。地表から数キロメートル下に埋まっているニンジンの形をした絶滅した火山です。 これらの機能は、ダイヤモンド用に採掘されているため、よく研究されています。 キンバーライトパイプが特定の地域に保存されている場合、その地域が安定していると想定するのは安全であり、十分に大きなクレーターも保存されているはずです。 「それが、この論文を完成させるために必要な最後の裏付けとなる事実でした」と、この研究の第一著者であるサラ・マズロウエイ(トロント大学)は述べています。

チームがキンバーライトパイプを検索した結果、地球の表面の11%をカバーする保存された領域が得られました。 これらの地域では、地球と月の間の衝突率は一致しているようで、保存バイアスの背後にある理由を排除しています。

「地球で何が起こったとしても、私には科学的に弾丸をかわす方法が多すぎます。 しかし、それは記録であるため、月にその弾丸をかわす方法はありません。それは私たちの鏡です」と、研究に関与しなかった惑星表面の影響の専門家であるピーター・シュルツ(ブラウン大学)は言います。 シュルツは、月の表面にこの傾向がはっきりと現れているので、地球の表面で一致するパターンを見つけようとする必要さえないと考えています。 「これは魅力的な論文です」とシュルツは言います。 「特にDivinerデータはまったく新しい目であるため、年齢を評価するための別の方法を提供します。」