Vėlyvasis kosminis bombardavimas

Vėlyvasis kosminis bombardavimas – Žemės istorijos laikotarpis, prasidėjęs prieš 4,1 ir pasibaigęs prieš 3,8 milijardo metų, kai Žemė, Mėnulis, Marsas ir kiti Saulės sistemos kūnai itin dažnai susidurdavo su asteroidais ar kometoidais. Nustatyta, kad dauguma Mėnulyje esančių smūgio išlydytų uolienų susidarė kaip tik šiuo laikotarpiu. Kol kas dar nežinoma, kodėl susidūrimai su kosminiais kūnais intensyviausiai vyko kaip tik šiuo geologiškai trumpu laikotarpiu. Egzistuoja hipotezė, kad kaip tik tuo metu vyko dujinių milžinių migracija, dėl kurios gravitacinio poveikio Koiperio žiedo ar asteroidų žiedo objektai įgavo labai ekscentriškas orbitas ir todėl padidėjo susidūrimo su Žemės tipo planetomis tikimybė.

Įrodymai

Pagrindinis įrodymas, kad Mėnulis patyrė kosminį bombardavimą, yra radiometrinio datavimo metodais nustatyti smūgio ištirpdytų uolienų, surinktų „Apollo“ misijų metu, amžiai. Manoma, kad dauguma šių uolienų susidarė susidūrimų su dešimčių kilometrų skersmens kūnais metu. Ištyrus uolienų mėginius Žemėje, pasirodė, kad jos visos sustingo prieš 3,8–4,1 mlrd. metų. Tačiau kosminio bombardavimo hipotezė susilaukė ir kritikos. Pagrindiniai priekaištai jai yra tai, kad (1) „Apollo“ misijų metu paimti mėginiai iš tiesų buvo iš to paties susidūrimo rajono (Lietų jūros) ir (2) senesnės, nei 4,1 mlrd. metų smūginės uolienos neišliko dėl vėlesnių susidūrimų, arba išsilydė jų metu. Pirmasis teiginys liečia tai, kad visi „Apollo“ paimti uolienų pavyzdžiai galėjo būti paimti iš Lietų jūros rajono, kadangi vieno susidūrimo metu išmestos medžiagos galėjo atsirasti visose trijose „Apollo“ nusileidimų vietose. Antroji hipotezė teigia, kad senesnių, nei 4,1 mlrd. metų, smūginių uolienų nerasta, nes jos buvo sunaikintos per praėjusius 4 mlrd. metų, arba jos buvo dar sykį išlydytos vėlesnių susidūrimų metu ir taip sumažėjo jų radiometriniais matavimais nustatomas amžius.

Geologinės pasekmės

Akivaizdu, kad ir Žemė turėjo patirti stiprų asteroidų bombardavimą tuo pačiu metu, kaip Mėnulis, tik susidūrimų žymes ant Žemės paviršiaus paslėpė aktyvesni geologiniai bei biologiniai procesai, vanduo, erozija. Spėjama, kad Žemėje tuo metu turėjo susidaryti:

• 22 000 ar daugiau smūginių kraterių, kurių skersmuo neviršija > 20 km,
• apie 40 smūginių baseinų, kurių skersmuo būtų apie 1000 km,
• keletas 5000 km dydžio smūginių baseinų.

Anksčiau buvo tikima, kad per visą Hadėjaus eoną Žemės paviršius buvo išsilydęs ir seismiškai aktyvus, temperatūra aukšta. Dabar manoma, kad Žemės paviršius sukietėjo labai greitai – maždaug per 100 mln. metų, ir Hadėjaus eono metu Žemė jau turėjo kietą paviršių, joje buvo gana vėsu ir jau egzistavo vanduo. Vėlyvojo kosminio bombardavimo teorija paaiškina, kodėl beveik nėra įrodymų, kad Žemėje egzistuoja senesnės, nei 3,8 mlrd. metų uolienos – teigiama, kad didžiąją Žemės plutos dalį sunaikino susidūrimai.

Yra įrodymų, kad gyvybė Žemėje atsirado gerokai seniau, nei dabar galvojama – 4,25 mlrd. metų senumo cirkonio kristaluose nustatytas didelis anglies izotopo kiekis, kas indikuoja biologinius procesus. Gali būti, kad gyvybė Žemėje atsirado Hadėjaus, o ne Archėjaus metu, tik jos vystymąsi pristabdė ar ją net trumpam buvo sunaikinęs kosminis bombardavimas.

Galimos priežastys

Dujinių milžinių migracija

Kai kurios kompiuterinės simuliacijos rodo, kad dujų milžinės susidarė ne tose orbitose, kuriose jos yra dabar, o dėl gravitacinių perturbacijų kelis šimtus milijonų metų judėjo. Manoma, kad Jupiterio orbita pasislinko arčiau Saulės, o Neptūnas bei Uranas apsikeitė vietomis ir nutolo nuo Saulės. Šių migravimų metu Jupiteris ir Saturnas atsidūrė orbitiniame rezonanse, ir dėl šio rezonanso poveikio buvo sutrikdytos asteroidų žiedo ir Koiperio žiedo objektų trajektorijos.

Vėlesnis Urano ir Neptūno susiformavimas

Yra siūloma, kad dėl reto proplanetinio disko išorinėje Saulės sistemoje planetų susidarymas vyko žymiai lėčiau. Tokiu atveju Urano ir Neptūno susidarymas turėjo trukti keletą milijardų metų, ir naujų planetų poveikis galėjo sukelti kosminį bombardavimą. Tačiau kiti skaičiavimai rodo, kad visos dujinės milžinės susiformavo itin greitai, 10 mln. metų laikotarpiu.

Išnašos

1. L. A. Haskin, R. L. Korotev, R. L. Rockow, B. L. Jolliff (1998). „The case for an Imbrium origin of the Apollo thorium-rich impact-melt breccias“. Meteorit. Planet. Sci. 33: 959–979.{{}}: CS1 priežiūra: multiple names: authors list ()
2. http://news.nationalgeographic.com/news/2008/09/080925-oldest-rocks.html