Yaklaşık 500 km genişliğindeki Vesta en büyük asteroittir. Asteroit kuşağındaki sayısız arkadaşı gibi, güneş sisteminin “ilkel maddesine” aittir. Nature Astronomy’de yayınlanan bir çalışma şimdi şu sonuca varıyor: Vesta, daha önce düşünülenden çok daha önce büyük kaya kütlelerinin ikinci bir kapsamlı çarpma serisine maruz kaldı. Bu, tüm iç güneş sisteminin bu sözde geç “bombardımandan” ve dolayısıyla tüm dünya benzeri gezegenlerden çok daha önce etkilendiği sonucuna götürür. Bu gözlem aynı zamanda dünyamızın erken evresine dair önemli içgörüler sağlar. Bu, Alman Havacılık ve Uzay Merkezi’nden (DLR), Heidelberg Üniversitesi’nden, Berlin Özgür Üniversitesi’nden ve Museum für Naturkunde Berlin’den yerbilimcileri içeren uluslararası bir araştırma ekibinin vardığı sonuçtur. Vesta, oluşumu sırasında ilk büyük bombardıman olayını yaşadı, ancak bu, mantonun bileşimini açıklayamıyor.
Bugün yayınlanan çalışma için, Heidelberg Üniversitesi’ndeki DLR Gezegen Araştırmaları Enstitüsü ve Yerbilimleri Enstitüsü’nden Dr. Wladimir Neumann, Vesta’nın termal gelişimi için çok sayıda model hesaplaması gerçekleştirdi. Bu, erken etkilerin periyodunu daha iyi daraltmayı mümkün kıldı. Dr. Neumann analizleri şöyle açıklıyor: “Çarpan gövdelerden gelen malzemenin genç Vesta’nın kaya örtüsüyle homojen bir şekilde karışabilmesi için, yeterince sıcak olması ve iç ısı tarafından yönlendirilerek konvektif olarak sirküle etmesi gerekir.” “Modellerimiz, bunun yalnızca 4.56 ila yaklaşık 4.50 milyar yıl öncesi arasındaki kısa süre içindeki, yani iç güneş sistemindeki gezegenlerin oluşumundan hemen sonraki etkiler için geçerli olduğunu göstermiştir.”
Vesta’nın güney kutbunda heyecan verici manzaralar
Dijital bir arazi modelinden hesaplanan bu asteroit Vesta görüntüsü, çarpmalarla dolu güney kutup bölgesinin eğik bir görüntüsünü gösteriyor. Görüntü, piksel başına yaklaşık 300 metre çözünürlüğe sahiptir ve dikey ölçek, yatay ölçeğin 1,5 katı kadar büyütülür. Resmin ortasındaki dağ, Rheasilvia Havzası’nın yaklaşık 20 kilometre dışında çıkıntı yapıyor.
Kredi:
NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
Nadir göktaşları önemli ipuçları sağlar
Şimdiye kadar, bu bombardımanın ana aşamasının birkaç yüz milyon yıl sonra, yaklaşık olarak ay üzerinde bazı büyük çarpma kraterlerinin oluştuğu zamana kadar gerçekleşmediği varsayılmıştır. Bununla birlikte, Dünya’nın ayı ve muhtemelen diğer karasal gezegenler için de bu araştırma, bu “bombardımanın” ana kütlesinin, Vesta’ya benzer şekilde gezegenlere oluşumlarından çok erken bir tarihte ulaştığını gösteriyor.
Modellemeye ek olarak, bu bulgu, ana gövdesi büyük olasılıkla “HED göktaşları” olarak adlandırılan Vesta olan karasal koleksiyonlardan alınan göktaşlarının analizlerine dayanmaktadır. Kısaltma, magmatik ile benzerlikleri olan nadir taş göktaşlarının bir alt grubunun baş harflerine dayanmaktadır: Howarditler, Ökritler ve Diogenitler. daha hafif bir kayalık manto ile çevrili bir çekirdekte birikmiş ve daha da hafif bir kabuk ve magmatik süreçler değişikliklere neden olmuştur.
Gezegen cisimleri bombardımandan büyümeye devam etti
NASA’nın 2011 ve 2012’de Vesta’da yaptığı Dawn uzay aracıyla bugün yapılan sayısal simülasyonlar ve araştırmalar, erken güneş sistemindeki çarpışma tarihinin kronolojisinin yeni bir resmini gösteriyor. Erken güneş sistemindeki dünya benzeri gezegenler, başlangıçta küçük, birbirine yapışan toz taneciklerinin birikmesinin bir sonucu olarak ve daha sonra daha büyük ve daha büyük kaya kütlelerinin çarpmasının bir sonucu olarak büyüdü. Bu aynı zamanda asteroit Vesta için de geçerlidir. Büyüme süreci sırasında Vesta, gelişiminin ilk aşamalarında giderek daha fazla ısındı ve erimiş silikat kayadan yüzeye yakın bir magma okyanusu ve içinde sıvı metalik bir çekirdek yarattı.
Zamanla, diğer cisimler Vesta’nın kabuğunu etkiledi, bu da malzemeyi uzaya fırlattı ve onu iç Güneş Sistemine taşıdı. Ara sıra, Vesta’dan gelen kaya parçaları göktaşı olarak dünyaya indi. Bu göktaşlarının kimyasal analizleri, Vesta’nın çekirdeğinin oluşumundan sonra bile, daha fazla kozmik etkinin asteroidin kabuğunun ve mantosunun bileşimini değiştirdiğini göstermiştir. Çalışmanın yazarlarından biri olan Freie Universität Berlin’den Profesör Harry Becker, “Ancak, bu malzeme kaynağı ilk aşamada daha sonrasına göre önemli ölçüde daha fazlaydı” diye açıklıyor. Vesta’ya ana asteroit kuşağından en az iki çok büyük cisim çarptı; bunların kanıtları, DLR ve Max Planck Derneği tarafından Dawn’da geliştirilen bir kamerayla keşfedilen Güney Kutbu’nda birkaç yüz kilometre çapındaki iki çarpma havzasıdır. misyon.
Vesta’da şiddetli çarpışma izleri
Güney Kutbu’ndaki asteroit Vesta’nın yüzeyinde, yaklaşık 400 ve 500 kilometre çapında iki büyük, üst üste binen çarpma krateri, Rheasilvia ve Veneneia bulunur. Rheasilvia’nın geometrik merkezinde, çarpışmadan sonra yüzey geri çekildiğinde oluşan 20 kilometre yüksekliğindeki bir merkezi dağ beliriyor. Vesta’dan çok sayıda malzeme atıldı ve vestoid adı verilen çok sayıda yeni, daha küçük asteroit oluştu. Bazı parçalar göktaşı olarak dünyaya ulaştı.
Kredi:
NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
Dünya ayrıca bir magma okyanusuna ve kavurucu sıcak bir atmosfere sahipti.
Ek olarak, çarpan cisimlerin daha önce varsayıldığı gibi günümüzün asteroit kuşağından değil, dünya benzeri gezegenlerin oluştuğu iç güneş sisteminden geldiği anlaşılıyor. “Bu, Dünyamız için bir kez daha, büyük çarpmalarla sürekli olarak yenilenen bir magma okyanusu ile erken bir sıcak fazın öneminin altını çiziyor. Bu süre zarfında, dünyanın ilk atmosferi milyonlarca yıl boyunca kavurucu sıcaktı. Sadece su okyanusları mümkün oldu. Doğa Tarihi Müzesi ve Berlin Hür Üniversitesi’nden Prof.
Heidelberg Üniversitesi’ndeki araştırma çalışması Klaus Tschira Vakfı tarafından finanse edildi. Berlin ve Münster’in katkıları, Alman Araştırma Vakfı tarafından finanse edilen İşbirlikçi Araştırma Merkezi Transregio TRR 170 “Karasal Gezegenlere Geç Yığılma”nın bir parçasıdır. Macau Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden (Makao), Université’den bilim adamları ayrıca Nice Sophia-Antipolis (Fransa), Davis’teki California Üniversitesi ve California San Diego Üniversitesi (her ikisi de ABD) uluslararası çalışmasına da dahil oldular. Bayreuth Üniversitesi, Tucson’daki (ABD) Gezegen Bilimi Enstitüsü ve Alman Havacılık ve Uzay Merkezi’nin (DLR) Gezegen Araştırmaları Enstitüsü.
Bugün yayınlanan çalışma için, Heidelberg Üniversitesi’ndeki DLR Gezegen Araştırmaları Enstitüsü ve Yerbilimleri Enstitüsü’nden Dr. Wladimir Neumann, Vesta’nın termal gelişimi için çok sayıda model hesaplaması gerçekleştirdi. Bu, erken etkilerin periyodunu daha iyi daraltmayı mümkün kıldı. Dr. Neumann analizleri şöyle açıklıyor: “Çarpan gövdelerden gelen malzemenin genç Vesta’nın kaya örtüsüyle homojen bir şekilde karışabilmesi için, yeterince sıcak olması ve iç ısı tarafından yönlendirilerek konvektif olarak sirküle etmesi gerekir.” “Modellerimiz, bunun yalnızca 4.56 ila yaklaşık 4.50 milyar yıl öncesi arasındaki kısa süre içindeki, yani iç güneş sistemindeki gezegenlerin oluşumundan hemen sonraki etkiler için geçerli olduğunu göstermiştir.”
Vesta’nın güney kutbunda heyecan verici manzaralar
Dijital bir arazi modelinden hesaplanan bu asteroit Vesta görüntüsü, çarpmalarla dolu güney kutup bölgesinin eğik bir görüntüsünü gösteriyor. Görüntü, piksel başına yaklaşık 300 metre çözünürlüğe sahiptir ve dikey ölçek, yatay ölçeğin 1,5 katı kadar büyütülür. Resmin ortasındaki dağ, Rheasilvia Havzası’nın yaklaşık 20 kilometre dışında çıkıntı yapıyor.
Kredi:
NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
Nadir göktaşları önemli ipuçları sağlar
Şimdiye kadar, bu bombardımanın ana aşamasının birkaç yüz milyon yıl sonra, yaklaşık olarak ay üzerinde bazı büyük çarpma kraterlerinin oluştuğu zamana kadar gerçekleşmediği varsayılmıştır. Bununla birlikte, Dünya’nın ayı ve muhtemelen diğer karasal gezegenler için de bu araştırma, bu “bombardımanın” ana kütlesinin, Vesta’ya benzer şekilde gezegenlere oluşumlarından çok erken bir tarihte ulaştığını gösteriyor.
Modellemeye ek olarak, bu bulgu, ana gövdesi büyük olasılıkla “HED göktaşları” olarak adlandırılan Vesta olan karasal koleksiyonlardan alınan göktaşlarının analizlerine dayanmaktadır. Kısaltma, magmatik ile benzerlikleri olan nadir taş göktaşlarının bir alt grubunun baş harflerine dayanmaktadır: Howarditler, Ökritler ve Diogenitler. daha hafif bir kayalık manto ile çevrili bir çekirdekte birikmiş ve daha da hafif bir kabuk ve magmatik süreçler değişikliklere neden olmuştur.
Gezegen cisimleri bombardımandan büyümeye devam etti
NASA’nın 2011 ve 2012’de Vesta’da yaptığı Dawn uzay aracıyla bugün yapılan sayısal simülasyonlar ve araştırmalar, erken güneş sistemindeki çarpışma tarihinin kronolojisinin yeni bir resmini gösteriyor. Erken güneş sistemindeki dünya benzeri gezegenler, başlangıçta küçük, birbirine yapışan toz taneciklerinin birikmesinin bir sonucu olarak ve daha sonra daha büyük ve daha büyük kaya kütlelerinin çarpmasının bir sonucu olarak büyüdü. Bu aynı zamanda asteroit Vesta için de geçerlidir. Büyüme süreci sırasında Vesta, gelişiminin ilk aşamalarında giderek daha fazla ısındı ve erimiş silikat kayadan yüzeye yakın bir magma okyanusu ve içinde sıvı metalik bir çekirdek yarattı.
Zamanla, diğer cisimler Vesta’nın kabuğunu etkiledi, bu da malzemeyi uzaya fırlattı ve onu iç Güneş Sistemine taşıdı. Ara sıra, Vesta’dan gelen kaya parçaları göktaşı olarak dünyaya indi. Bu göktaşlarının kimyasal analizleri, Vesta’nın çekirdeğinin oluşumundan sonra bile, daha fazla kozmik etkinin asteroidin kabuğunun ve mantosunun bileşimini değiştirdiğini göstermiştir. Çalışmanın yazarlarından biri olan Freie Universität Berlin’den Profesör Harry Becker, “Ancak, bu malzeme kaynağı ilk aşamada daha sonrasına göre önemli ölçüde daha fazlaydı” diye açıklıyor. Vesta’ya ana asteroit kuşağından en az iki çok büyük cisim çarptı; bunların kanıtları, DLR ve Max Planck Derneği tarafından Dawn’da geliştirilen bir kamerayla keşfedilen Güney Kutbu’nda birkaç yüz kilometre çapındaki iki çarpma havzasıdır. misyon.
Vesta’da şiddetli çarpışma izleri
Güney Kutbu’ndaki asteroit Vesta’nın yüzeyinde, yaklaşık 400 ve 500 kilometre çapında iki büyük, üst üste binen çarpma krateri, Rheasilvia ve Veneneia bulunur. Rheasilvia’nın geometrik merkezinde, çarpışmadan sonra yüzey geri çekildiğinde oluşan 20 kilometre yüksekliğindeki bir merkezi dağ beliriyor. Vesta’dan çok sayıda malzeme atıldı ve vestoid adı verilen çok sayıda yeni, daha küçük asteroit oluştu. Bazı parçalar göktaşı olarak dünyaya ulaştı.
Kredi:
NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
Dünya ayrıca bir magma okyanusuna ve kavurucu sıcak bir atmosfere sahipti.
Ek olarak, çarpan cisimlerin daha önce varsayıldığı gibi günümüzün asteroit kuşağından değil, dünya benzeri gezegenlerin oluştuğu iç güneş sisteminden geldiği anlaşılıyor. “Bu, Dünyamız için bir kez daha, büyük çarpmalarla sürekli olarak yenilenen bir magma okyanusu ile erken bir sıcak fazın öneminin altını çiziyor. Bu süre zarfında, dünyanın ilk atmosferi milyonlarca yıl boyunca kavurucu sıcaktı. Sadece su okyanusları mümkün oldu. Doğa Tarihi Müzesi ve Berlin Hür Üniversitesi’nden Prof.
Heidelberg Üniversitesi’ndeki araştırma çalışması Klaus Tschira Vakfı tarafından finanse edildi. Berlin ve Münster’in katkıları, Alman Araştırma Vakfı tarafından finanse edilen İşbirlikçi Araştırma Merkezi Transregio TRR 170 “Karasal Gezegenlere Geç Yığılma”nın bir parçasıdır. Macau Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden (Makao), Université’den bilim adamları ayrıca Nice Sophia-Antipolis (Fransa), Davis’teki California Üniversitesi ve California San Diego Üniversitesi (her ikisi de ABD) uluslararası çalışmasına da dahil oldular. Bayreuth Üniversitesi, Tucson’daki (ABD) Gezegen Bilimi Enstitüsü ve Alman Havacılık ve Uzay Merkezi’nin (DLR) Gezegen Araştırmaları Enstitüsü.
| Orijinal yayın: M.-H. Zhu, A. Morbidelli, W. Neumann, Q.-Z. Yin, JMD Day, DC Rubie, GJ Archer, N Artemieva, H Becker, K Wünnemann: Karasal gezegenler için ortak ham maddeler. Doğa Astronomisi (30 Eylül 2021), https://doi.org/10.1038/s41550-021-01475-0 |