En 2020, la misión Chang’e 5 de China tomó muestras de más de un kilogramo de roca lunar y suelo y las devolvió a la Tierra. Las muestras contienen innumerables perlas de vidrio diminutas, que se crearon cuando los asteroides chocaron con la luna y esparcieron gotas de roca fundida alrededor del lugar del impacto.
Hemos analizado estas perlas de vidrio y los pozos de impacto cerca de donde se encontraron con gran detalle. nuestros resultados, Publicado en Science Advancesrevela nuevos detalles sobre la historia de las colisiones de asteroides con la luna durante los últimos dos mil millones de años.
En particular, encontramos rastros de varias ondas de impactos que ocurrieron al mismo tiempo que los impactos en la Tierra, incluido el efecto Chicxulub hace 66 millones de años que condujo a la extinción de los dinosaurios.
Miles de millones de años de rocas espaciales
El poder devastador de los impactos de meteoritos se ha visto a lo largo de la historia humana. Evento recientemente notable de 2013, el increíble meteorito de Chelyabinsk que Cientos de personas resultaron heridasfue un evento relativamente menor en comparación con las influencias históricas.
Se han producido impactos de varias escalas a lo largo de la larga historia geológica de la Tierra. Sólo alrededor de 200 agujeros de impacto Se encuentran en todo el mundo, porque la erosión y la actividad geológica modifican constantemente la superficie de nuestro planeta y borran la evidencia de impactos pasados.
En la superficie de la luna, donde los cráteres no desaparecen, se pueden identificar cientos de millones. No es difícil imaginar que la Tierra experimentó un asombroso aluvión de proyectiles al principio de su vida.
Con la evolución del sistema solar durante los últimos 4.500 millones de años, la cantidad de asteroides ha disminuido drásticamente con el tiempo a medida que la Tierra y otros planetas han barrido las rocas espaciales.
Sin embargo, los detalles de este proceso siguen siendo oscuros. ¿Ha habido una disminución suave con el tiempo en la cantidad de impactos en la Tierra, la Luna y otros planetas del Sistema Solar? ¿Hay períodos en los que las colisiones se hicieron más frecuentes, en este contexto general de retirada? ¿Existe la posibilidad de que las colisiones aumenten repentinamente en el futuro?
vidrio disperso
El mejor lugar para buscar respuestas es la luna, y las mejores muestras disponibles son el suelo lunar, como el que trajo a casa Chang’e 5.
El suelo lunar contiene gotitas esféricas de vidrio fundido con tamaños que van desde unos pocos milímetros hasta menos de un milímetro. Estas gotitas se forman durante colisiones de alta velocidad que derriten rocas objetivo.
Las gotas derretidas pueden dispersarse por decenas o quizás cientos de kilómetros alrededor del cráter de impacto.
Al analizar la composición química y la radiactividad de estas gotas, podemos determinar su edad. Luego, las edades de las gotas nos dan una indicación de cuándo ocurrieron estos efectos en la Luna.
Cada muestra de suelo lunar parece registrar múltiples efectos. Las edades de los impactos se extienden a lo largo de los últimos 4 mil millones de años, el más joven tiene solo unos pocos millones de años.
sitio de aterrizaje sencillo
Chang’e 5 aterrizó en un sitio con una historia geológica relativamente menor, en comparación con otros sitios en la Luna donde se recolectaron muestras.
El lugar de aterrizaje está ubicado en medio de una vasta meseta de basalto de unos 400 km de ancho. La meseta tiene «solo» 2 mil millones de años, que es pequeña en relación con la edad de la corteza lunar en general.
Esto significa que el historial del sitio es más corto y más fácil de detectar. Esto facilitó la identificación de gotas que surgen de impactos cercanos, así como la interpretación de datos químicos y temporales a través de imágenes satelitales de la superficie lunar circundante.
Combinamos esta interpretación con el modelado de cómo se forman y dispersan las gotas en impactos de diferentes tamaños.
Parece que las gotas de vidrio pueden viajar de 20 a 100 kilómetros desde el lugar del impacto, incluso cuando el impacto deja un cráter de solo 100 metros de diámetro. Los modelos también indican que los impactos que forman cráteres de más de 1 km son más eficientes en la producción de gotas.
Toda esta información combinada ayudó a iniciar la búsqueda de los cráteres de impacto específicos responsables de producir los vidrios extraídos de la muestra.
pesca en pozos
La meseta basáltica que rodea el sitio de aterrizaje de Chang’e 5 contiene más de 100.000 cráteres de más de 100 metros de tamaño. Hacer coincidir las gotas de vidrio con el cráter original es un juego de probabilidad, aunque las probabilidades son ligeramente mejores que ganar la lotería.
Podemos decir que es probable que algunos cráteres sean la fuente de algunas gotas de vidrio en la muestra. Sin embargo, este emparejamiento condujo a otro resultado importante.
Estudios previos han encontrado que la distribución de las edades de las gotas de vidrio en muestras de suelo individuales es desigual. Hay períodos en la línea de tiempo con un gran número de caídas y pocos o ningún período.
Nuestro análisis del vidrio en las muestras de Chang’e 5 y nuestros intentos de correlacionarlos con picaduras específicas confirman la variación en la tasa de impacto a lo largo del tiempo.
Además, las edades de los períodos identificados a partir de estas gotitas parecen ser similares a las observadas en varios grupos de meteoritos actuales que se originaron en el cinturón de asteroides. Estos grupos de meteoritos pueden ser el resultado de antiguas colisiones dentro del cinturón de asteroides.
Una de estas eras de cúmulos también coincide con la extinción de los dinosaurios. Nuestro estudio no examinó esto en detalle, pero esta coincidencia puede indicar que, por razones aún desconocidas, hay períodos en los que las órbitas regulares de los cuerpos pequeños en el sistema solar se alteran y entran en órbitas en las que pueden golpear la Tierra o la Luna. .
En conjunto, estas edades sugieren que puede haber períodos de tiempo a lo largo de la historia de la Tierra en los que las colisiones aumentaron en todo el sistema solar interior. Esto significa que la Tierra también puede haber pasado por períodos en los que la tasa de impactos fue más alta de lo normal, y que es posible que se produzcan aumentos similares en el futuro.
¿Cómo afectará este aumento al desarrollo de la vida en este planeta? Esto sigue siendo un misterio.
alexander namshinProfesor de geología aplicada Universidad Curtin Y el Katharina MilikovićARC Future Fellow, Facultad de Ciencias Planetarias y de la Tierra, Universidad Curtin
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