Byla raná sluneční soustava bombardována spoustou velkých dopadů? To je otázka, která mate vědce už více než 35 let. A není to jen akademické. Z hornin na Zemi víme, že život se začal vyvíjet velmi brzy, nejméně před 3,8 miliardami let. Pokud by Země byla v této době bušila velkými dopady, určitě by to ovlivnilo vývoj života. Takže prošla sluneční soustava tím, co je známé jako pozdní těžké bombardování (LHB)? Vzrušující nový výzkum využívající data z Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) může vrhnout určité pochybnosti na populární teorii LHB.
Je to vlastně docela vzrušená debata, která polarizuje vědeckou komunitu už nějakou dobu. V jednom táboře jsou ti, kteří věří, že sluneční soustava zažila katastrofu velkých dopadů asi před 3,8 miliardami let. V druhém táboře jsou ti, kteří si myslí, že takové dopady byly rozprostřeny rovnoměrněji v době rané sluneční soustavy přibližně před 4,3 až 3,8 miliardami let.
Kontroverze se točí kolem dvou velkých impaktních pánví, které se na Měsíci nacházejí poměrně blízko sebe. Povodí Imbrium je jedním z nejmladších povodí na přilehlé straně Měsíce, zatímco povodí Serenetatis je považováno za jedno z nejstarších. Oba jsou zaplaveny sopečnými čediči a jsou dostatečně velké, aby je bylo možné vidět ze Země pouhým okem.
Co když vzorky Apolla 17 nepocházejí z pánve Serenitatis, kde je astronauti shromáždili, ale spíše z pánve Imbrium, která se nachází asi 600 km daleko? Studie z nové Lunar Reconnaissance Orbiter Camera naznačují, že by tomu tak mohlo být. Pokud je to pravda, znamená to, že Serenitatis je mnohem starší než povodí Imbrium a k vysvětlení záhadně blízkého stáří povodí Imbrium a Serenitatis není potřeba impaktní katastrofa v celé sluneční soustavě.
Obrazový kredit: NASA
Kliknutím na obrázek si stáhnete celou mapu a prozkoumáte ji podrobněji.
Vědci znají relativní stáří takových měsíčních pánví díky konceptu zvanému superpozice. V zásadě superpozice říká, že to, co je nahoře, musí být mladší než to, co je dole. Pomocí takových vztahů mohou vědci určit, které pánve jsou starší a které mladší.
Aby však vědci dosáhli absolutního věku, potřebují skutečné kousky horniny, aby mohli použít radiometrické datovací techniky. Měsíční vzorky vrácené programem Apollo přesně to poskytovaly. Vzorky Apolla však naznačují, že pánve Imbrium a Serenitatis jsou od sebe vzdáleny sotva 50 milionů let.
Datování relativního věku nám říká, že v tomto časovém rámci se vytvořilo více než 30 dalších pánví. To znamená, že každých 1,5 milionu let došlo zhruba k jednomu velkému dopadu! Nyní může 1,5 milionu let znít jako dlouhá doba. Ale zvažte poslední velký dopad, který se odehrál na Zemi, událost Chicxulub před 65 miliony let, o které se předpokládá, že vyhubila dinosaury. Představte si, že od té doby došlo k dalším 40 dopadům zabíjení dinosaurů. Bylo by překvapivé, kdyby nějaký život přežil takovou palbu!
To je důvod, proč tým výzkumníků vedený Dr. Paulem Spudisem z Lunárního a planetárního institutu velmi pečlivě zkoumá tuto otázku. Jejich výzkum využívá principu superpozice, aby ukázal, že několik oblastí navštívených programem Apollo bylo pokryto materiálem z impaktu Imbrium. To by mohlo znamenat, že mnoho ze shromážděných materiálů Apolla může vzorkovat stejnou událost.
Výzkum Dr. Spudise se zaměřuje na oblast Montes Taurus, mezi pánvemi Serenitatis a Crisium, nedaleko místa přistání Apolla 17. Toto je oblast, které dominují vytesané kopce, které byly interpretovány jako vyvržený materiál z přilehlého dopadu na pánev Serenitatis. Ale Dr. Spudis a jeho tým zjistili, že místo toho tento vyřezávaný materiál pochází z pánve Imbrium vzdálené asi 600 kilometrů.
Předchozí data z této oblasti z kamery Lunar Orbiter IV to neukazovala, protože mlha na čočce kamery ztěžovala viditelnost detailů (tento problém s mlhou byl nakonec vyřešen a Lunar Orbiter IV poskytl mnoho užitečných údajů o Nová data LROC však ukazují, že vytvarovaný terén pozorovaný u Apolla 17 je velmi rozšířený a sahá daleko za oblast Montes Taurus. Kromě toho rýhy a čárkované rysy tohoto terénu ukazují na pánev Imbrium, nikoli na pánev Serenitatis, a zarovnávají se s podobnými útvary ve souvrstvích Alp a Fra Mauro, o kterých je známo, že jsou vyvržené z impaktu Imbrium. Zdá se, že na severu Serenitatis se tyto formace Imbrium dokonce proměnily v Montes Taurus, což potvrzuje, že vytvarované kopce ve skutečnosti pocházejí z nárazu Imbrium.
Nedávná vysoce kvalitní data z Lunar Reconnaissance Orbiter Camera ukazují, že vytvarovaný terén, který se nachází na místě přistání Apolla 17, souvisí s materiálem, o kterém je známo, že pochází z Imbruimského impaktu. To znamená, že Apollo 17 mohlo odebírat vzorky z materiálu Imbrium a ne z materiálu Serenitatis. To by mohlo vysvětlit neobvykle blízké stáří těchto dvou pánví, jak naznačují vzorky Apollo. Pokud ano, k dopadu Serenitatis mohlo dojít mnohem dříve, než se dříve myslelo, což znamená, že nedošlo k záplavě častých bombardování a život na Zemi se mohl vyvinout, aniž by byl obtěžován příliš mnoha dopadovými událostmi.
Obrazový kredit: NASA/GSFC/Arizonská státní univerzita
Kliknutím na obrázek prozkoumáte data LROC podrobněji.
Pokud jsou vytesané kopce Imbruim ejecta, pak je možné, že Apollo 17 odebíralo vzorky materiálů Imbrium a ne Serenitatis. To vrhá podezření na velmi blízké radiometrické stáří těchto dvou pánví. Možná jsou tyto věky tak blízko, protože jsme efektivně měřili stejný materiál. V takovém případě by věk Serenitatis mohl být mnohem starší než 3,87 miliardy let, které naznačují vzorky Apolla 17. Pokud by to byla pravda, znamenalo by to, že v době, kdy se na rané Zemi formoval život, nedošlo k žádnému pozdnímu těžkému bombardování, takže život se vyvíjel s relativně malým počtem přerušení souvisejících s dopadem.
Zdroj:
Spudis et al., 2011, Journal of Geophysical Research, V116, E00H03