Forskere bruker kraterfordelinger for å fortelle aldringene av planetariske overflater på steinete kropper. Forskere fra National Institute of Astrophysics i Roma sier at kratermønstre på de to største asteroidene i asteroidebeltet, Vesta og Ceres, kan hjelpe med å finne ut når Jupiter begynte å danne seg under utviklingen av det tidlige solsystemet. Studien deres som modellerte kraterhistorien til de to asteroidene - som antas å være blant de eldste i solsystemet - indikerer at typen og distribusjonen av kratere ville vise markante endringer i forskjellige stadier av Jupiters utvikling.
Studien utforsket hypotesen om at en av asteroidene, eller kanskje begge gjenstandene, dannet seg samtidig med Jupiter, og at å studere deres kraterhistorikk kunne gi informasjon om fødselen av den gigantiske planeten.
Teamets simulering beskrev Jupiters dannelse i tre stadier: en innledende akkresjon av kjernen etterfulgt av et stadium med rask gassakskresjon. Dette blir på sin side fulgt av en fase der gassutvinningen bremser mens gigantplaneten når sin endelige masse. I løpet av de to siste fasene begynner Jupiters gravitasjonstrekk å påvirke flere og mer fjerne objekter. For hver av disse fasene simulerte teamet hvordan Jupiter påvirket banene til asteroider og kometer fra det indre og ytre solsystemet, og sannsynligheten for at de ble flyttet inn på en kollisjonsbane med Vesta eller Ceres.
"Vi fant ut at stadiet i Jupiters utvikling utgjorde en stor forskjell på hastigheten av påvirkninger og opprinnelsen til potensielle påvirkere," sier Dr. Diego Turrini, fra forskerteamet. "Når Jupiters kjerne nærmer seg den kritiske massen, forårsaker den en kraftig økning i lavhastighetspåvirkninger fra små, steinete kropper som går i bane rundt Vesta og Ceres, noe som fører til intense og ensartede kraterfordelingsmønstre. Disse kollisjonene med lav hastighet kan ha hjulpet Vesta og Ceres å samle masse. Når Jupiters kjerne har dannet seg og planeten begynner å raskt anskaffe gass, avleder den mer fjerne objekter på et kollisjonskurs med Ceres og Vesta, og virkningene blir mer energiske. Selv om steinete gjenstander fra det indre solsystemet er de dominerende virkningene på dette stadiet, gjør de høyere energiene i kollisjoner med iskropper fra det ytre solsystemet det største preget. "
Den tredje fasen av Jupiters dannelse kompliseres av en periode kjent som Late Heavy Bombardment, som skjedde for rundt 3,8 - 4,1 milliarder år siden. I løpet av denne tiden ble et betydelig antall gjenstander, rike på organiske forbindelser, fra det ytre solsystemet injisert på planets kryssende baner med de gigantiske planetene og kan ha nådd Asteroidebeltet. I tillegg antas Jupiter å ha migrert i sin bane rundt denne tiden, noe som ville forårsaket en tilleggsstrøm av påvirkere på Vesta og Ceres.
Teamet vil ha en mulighet til å bekrefte resultatene sine når NASAs Dawn-romoppdrag når Vesta i 2011 og deretter flyr videre for en annen møte med Ceres i 2015. Dawn vil samle informasjon om strukturen og overflatemorfologien til de to asteroidene og sende tilbake høyoppløselige bilder av kratermønstre. Selv om de to asteroidene antas å ha dannet seg nær hverandre, er de ganske forskjellige. Vesta er en steinete kropp, mens Ceres antas å inneholde store mengder is.
"Hvis vi kan se bevis på et underliggende intenst, ensartet kratermønster, vil det støtte teorien om at en eller begge av disse mindre planetene dannet under de endelige fasene av Jupiter-akkresjonen, forutsatt at de ikke blir utslettet av det senere tunge bombardementet, Sa Turrini. "Dawn vil også måle konsentrasjoner av organisk materiale, noe som kan gi oss ytterligere informasjon om kollisjonshistorien med organiske rike gjenstander fra det ytre solsystemet."
Vitenskapsteamet diskuterte resultatene sine på European Planetarium Science Congress i Potsdam, Tyskland.
Kilde: Europlanet
