Рябая поверхность Луны рассказывает о ее истории. По данным Международного астрономического союза на Луне находится более 9000 ударных кратеров. Самые крупные из них называются ударными бассейнами. В новой статье, опубликованной в Astrophysical Journal Letters, утверждается, что эти бассейны были созданы не астероидами, а планетезималями.
Предыдущие исследования показали, что астероиды из главного пояса ответственны за ударные бассейны на Луне. «Предполагалось, что образовавшие бассейн ударные элементы являются астероидами, выпущенными из внутреннего расширения главного пояса (1,8-2,0 а.е.)», – отмечается в статье. Но авторы исследования считают, что большинство ударных элементов были скалистыми планетезималями, оставшимися на расстоянии ~ 0,5–1,5 а.е. после аккреции планеты земной группы.
Учёные создали модели для определения роли планетезималей в формировании лунных бассейнов. Модели основаны на предыдущих исследованиях аккреции планет земной группы, которые показывают, как планетезимали изменялись с течением времени из-за столкновений с другими объектами. Исследователи также опирались на динамическое моделирование астероидов и комет, чтобы увидеть, какую роль они сыграли в столкновениях с Луной.
Работа авторов показывает, что астероиды оказали наибольшее количество воздействий на Луну за последние 3,5 миллиарда лет. Но до этого большую часть ущерба нанесли планетезимали. «Интегрированная история лунных столкновений показывает, что оставшиеся планетезимали доминировали в потоке ранних столкновений», – сказали исследователи.
Результаты также показывают, что около 500 планетезималей диаметром 20 км столкнулись с Луной, когда на ней существовал лунный магматический океан, и эти воздействия не оставили прочного следа.
Выводы учёных также подтверждаются воздействиями на Землю. Исследователи полагаются на изучение сферических слоев. Когда ударные элементы сталкиваются с нашей планетой, они создают шлейф испарившейся породы. Порода конденсируется в крошечные камни сферической формы, называемые сферолами, которые осыпаются обратно на Землю. Они образуют сферические слои, встроенные в горную породу. «Наша модель прогнозирует воздействие ~20 d > 10 км на Землю для T = 2,5–3,5 млрд лет», – говорится в исследовании. В этот промежуток времени на Землю обрушились как астероиды главного пояса, так и оставшиеся планетезимали. Учёные отмечают, что в то время как столкновения с астероидами были равномерно распределены по позднему архею, почти все столкновения с планетезималями должны были произойти до 3 миллиардов лет назад.