Jorden. Bildekreditt: NASA Trykk for større bilde
I en ny studie som gir en ny måte å se på solsystemets fortid, kunngjør en gruppe planetforskere og geokjemister at de har funnet bevis på Jorden for en asteroide-sammenbrudd eller kollisjon som skjedde for 8,2 millioner år siden.
Rapportering i januarutgaven av tidsskriftet Nature, forskere fra California Institute of Technology, Southwest Research Institute (SwRI) og Charles University i Tsjekkia viser at kjerneprøver fra oseanisk sediment stemmer overens med datasimuleringer av oppbruddet av en 100 mil bred kropp i asteroidebeltet mellom Mars og Jupiter. De større fragmentene av denne asteroiden kretser fremdeles rundt asteroidebeltet, og deres hypotetiske kilde har vært kjent i årevis som asteroiden "Veritas."
Ken Farley fra Caltech oppdaget en pigg i en sjelden isotop som ble kjent som helium 3 som begynte for 8,2 millioner år siden og gradvis reduserte de neste 1,5 millioner årene. Denne informasjonen antyder at Jorden må ha blitt støvet med en utenomjordisk kilde.
"Helium 3-piggen som finnes i disse sedimentene er røykepistolen at noe ganske dramatisk skjedde med den interplanetære støvbestanden for 8,2 millioner år siden," sier Farley, Keck Foundation-professor i geokjemi ved Caltech og styreleder for avdelingen for geologiske og planetiske vitenskaper . "Det er en av de største støvhendelsene de siste 80 millioner årene."
Interplanetalt støv er sammensatt av biter av stein fra noen til flere hundre mikrometer i diameter produsert av asteroide kollisjoner eller kastet ut fra kometer. Interplanetært støv vandrer mot solen, og på vei blir noe av dette støvet fanget opp av jordas gravitasjonsfelt og avsatt på overflaten.
Foreløpig akkumuleres mer enn 20 000 tonn av dette materialet på jorden hvert år, men akkresjonshastigheten bør svinge med nivået av asteroide kollisjoner og endringer i antall aktive kometer. Ved å se på eldgamle sedimenter som inkluderer både interplanetært støv og vanlig jordbasert sediment, har forskerne for første gang vært i stand til å oppdage store støvproduserende solsystemets hendelser fra fortiden.
Fordi interplanetære støvpartikler er så små og sjeldne i sediment - betydelig mindre enn en del per million - er de vanskelige å oppdage ved bruk av direkte målinger. Imidlertid er disse partiklene ekstremt rike på helium 3, sammenlignet med jordbaserte materialer. I løpet av det siste tiåret har Ken Farley målt helium 3-konsentrasjoner i sedimenter dannet i løpet av de siste 80 millioner årene for å lage en oversikt over den interplanetære støvfluxen.
For å forsikre at toppen ikke var en fluke til stede bare på et sted på havbunnen studerte Farley to forskjellige lokaliteter: en i Det indiske hav og en i Atlanterhavet. Arrangementet er spilt inn tydelig på begge stedene.
For å finne kilden til disse partiklene, studerte William F. Bottke og David Nesvorny fra SwRI Space Studies Department i Boulder, Colorado, sammen med David Vokrouhlicky fra Charles University klynger av asteroide bane som sannsynligvis er konsekvensen av eldgamle asteroide kollisjoner.
"Mens asteroider konstant krasjer inn i hverandre i asteroide-beltet," sier Bottke, "bare en gang i løpet av det, knuses en ekstremt stor."
Forskerne identifiserte en klynge av asteroide fragmenter, hvis størrelse, alder og bemerkelsesverdig lignende baner gjorde det til en sannsynlig kandidat for hendelsen på jorden. Ved å spore banene i klyngen bakover i tid ved hjelp av datamodeller, fant de ut at alle fragmenter for 8,2 millioner år siden delte den samme orbitalorienteringen i verdensrommet. Denne hendelsen definerer da den 100 mil brede asteroiden kalt Veritas ble sprengt fra hverandre av slag og sammenfaller med piggen i de interplanetære havbunnsedimentene som Farley hadde funnet.
"Forstyrrelsen i Veritas var ekstraordinær," sier Nesvorny. "Det var den største asteroide-kollisjonen som skjedde de siste 100 millioner årene."
Som en siste sjekk benyttet det svensk-tsjekkiske teamet datasimuleringer for å følge utviklingen av støvpartikler produsert av den 100 mil brede Veritas oppbruddshendelsen. Arbeidet deres viser at Veritas-hendelsen kan produsere piggen i utenomjordisk støv som regnet på jorden for 8,2 millioner år siden, samt en gradvis nedgang i støvfluxen.
"Samsvaret mellom modellresultatene våre og helium 3-forekomstene er veldig overbevisende," sier Vokrouhlicky. "Det får oss til å lure på om andre helium 3-topper i oseaniske kjerner også kan føres tilbake til asteroide-sammenbrudd."
Denne forskningen ble finansiert av NASAs Planetary Geology and Geophysics-program og fikk ekstra økonomisk støtte fra Tsjekkias tilskuddsbyrå og National Science Foundations COBASE-program. Nature-papiret har tittelen "En sen støvdusj av miocen fra bruddet av en asteroide i hovedbeltet."
Originalkilde: caltech News Release
