Международная команда учёных меняет наше представление об истории Земли, основываясь на наблюдении Луны, сохранившей наиболее полную и доступную нам «хронику» падения астероидов.
В исследовании, статья о котором опубликована в журнале Science, говорится о том, что примерно 290 миллионов лет назад число столкновений Луны и Земли с астероидами выросло в два-три раза.
«Наши исследования свидетельствуют о резком изменении частоты воздействия астероидов как на Землю, так и на Луну, которое произошло в конце Палеозойской эры, — говорит ведущий автор Сара Мазруэй (Sara Mazrouei). — Из этого следует, что с тех пор мы переживаем период относительно высокого уровня астероидной опасности, которая в 2,6 раза выше, чем была в период до 290 миллионов лет назад».
Ранее предполагалось, что большинство метеоритных кратеров на Земле оказались стёрты эрозией и другими геологическими процессами. Но новое исследование показывает обратное.
«Большие кратеры на Земле возрастом старше 290 миллионов и моложе 650 миллионов лет относительно редки не потому, что мы их потеряли, а потому, что частота столкновений в это время была ниже, чем сейчас, — говорит соавтор статьи Ребекка Гент (Rebecca Ghent). — Мы ожидаем, что это будет интересно всем, кто интересуется историей падения космических тел на Землю и Луну, и той роли, которую эти события сыграли в истории жизни на Земле».
Учёные десятилетиями пытаются понять, как часто астероиды падают на Землю. Используя радиометрические датировки скал вокруг кратеров, определяют время падений. Но считалось, что часть информации безвозвратно потеряна — эрозия разрушила некоторые кратеры, частоту столкновений определить представлялось невозможным.
Способ обойти эту проблему — исследовать Луну. Считается, что астероиды падают на наш спутник с той же частотой, что и на Землю. Но до недавнего времени надёжного способа определять возраст лунных кратеров не было. Ситуация изменилась с запуском лунного орбитального зонда NASA — LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter).
Используя данные LRO, исследователи сделали список возрастов всех лунных кратеров моложе миллиарда лет.
Для этого использовались данные, полученные с помощью прибора DLRE (Diviner Lunar Radiometer Experiment), измерявшего тепловое излучение лунной поверхности и его изменения в течение суток.
Во время лунной ночи от скал исходит заметно больше тепла, чем от слоя реголита — лунного грунта, который образуется в результате космического выветривания. Это позволяет учёным отличать горные породы от мелких частиц на тепловых изображениях.
Эту информацию использовали для расчёта скорости, с которой выброшенные на поверхность при столкновении с крупным астероидом крупные обломки вокруг молодых лунных кратеров распадаются под воздействием постоянного дождя крошечных метеоритов. Таким образом была получена модель, позволяющая рассчитать возраст ранее не датированных лунных кратеров.
Сравнение с аналогичной хронологией кратеров Земли показало, что два тела записали одну и ту же историю астероидных бомбардировок.
«Стало ясно, что причина, по которой Земля имеет меньше старых кратеров в своих самых стабильных регионах, заключается в том, что частота столкновений была ниже до примерно 290 миллионов лет назад, — говорит Уильям Боттке (William Bottke), эксперт по астероидам в Юго-Западном научно-исследовательском институте (Southwest Research Institute, SwRI) в Боулдере, штат Колорадо, один из соавторов публикации.
Причина скачка частоты столкновений неизвестна, хотя исследователи предполагают, что это может быть связано с какими-то большими столкновениями, которые произошли более 300 миллионов лет назад в поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера.
