Permukaan berlubang Bulan menceritakan kisah kesan berulang dalam jangka masa yang panjang. Walaupun geologi aktif Bumi memadamkan kebanyakan bukti kesan, Bulan tidak mempunyai mekanisme yang boleh melakukan perkara yang sama. Jadi begitulah, bukti nyata tentang masa lalu yang kaya dengan impak.
Rekod kawah bulan yang boleh dilihat digunakan untuk memahami pembentukan dan sejarah Bumi kerana tempoh hentaman yang kerap akan menjejaskan kedua-dua jasad secara serupa. Tetapi ada yang tidak kena dalam pemahaman kita tentang sejarah Bulan. Pentarikhan kawah impak, dinamik asteroid, sampel bulan, simulasi pembentukan lembangan impak dan pemodelan evolusi bulan semuanya mencadangkan terdapat beberapa bukti yang hilang daripada kesan terawal Bulan.
Penyelidikan baru mengatakan bahawa terdapat lebih banyak kesan pembentuk lembangan yang lebih besar daripada yang kita fikirkan. Para saintis berpendapat bahawa beberapa kesan tersebut meninggalkan kesan kawah yang hampir tidak dapat dilihat.
Penyelidikan menyelidiki fasa magma purba Bulan. Pada awal sejarahnya, Bulan adalah lautan magma global yang luas. Kesan besar yang berlaku semasa magma menyejuk selama berjuta-juta tahun mungkin telah meninggalkan kesannya. Tetapi mereka tidak akan menyerupai kesan daripada kesan apabila Bulan adalah pepejal.
Kertas kerja baharu itu bertajuk “ Kawah hentaman besar semasa pemejalan lautan magma bulan .” Ia diterbitkan dalam jurnal Nature Communications. Penulis utama ialah Profesor Madya Katarina Miljkovic, dari Curtin's School of Earth and Planetary Science dan Pusat Sains dan Teknologi Angkasa.
Lebih empat bilion tahun yang lalu lautan magma lunar menjadi pepejal. Kesan yang berlaku pada masa itu, semasa Bulan menyejukkan, meninggalkan kesan kawah yang hampir tidak kelihatan.
Dalam siaran akhbar, pengarang utama Miljkovic berkata, 'Kawah hentaman besar ini, sering dirujuk sebagai lembangan hentaman, yang terbentuk semasa pemejalan lautan magma bulan lebih daripada empat bilion tahun lalu, sepatutnya menghasilkan kawah yang kelihatan berbeza, berbanding dengan yang terbentuk kemudian. dalam sejarah geologi.'
Ia mengambil masa berjuta-juta tahun untuk Bulan cair muda untuk menyejukkan. Pada masa itu permukaannya lembut, dan jelas sekali, kesan akan meninggalkan kesan yang sangat berbeza daripada apa yang kita lihat di permukaan Bulan sekarang.
'Bulan yang sangat muda telah terbentuk dengan lautan magma global yang menyejuk selama berjuta-juta tahun, untuk membentuk Bulan yang kita lihat hari ini,' kata Miljkovic. 'Jadi apabila asteroid dan badan lain mengenai permukaan yang lebih lembut, ia tidak akan meninggalkan kesan yang teruk, bermakna terdapat sedikit bukti geologi atau geofizik bahawa kesan telah berlaku.'
Kawah Tycho adalah salah satu yang paling terang di Bulan. Ia agak muda, kira-kira 108 juta tahun. Sistem sinar jaluran jejari bahan kelihatan berpusat pada Tycho. Kesan yang berlaku apabila Bulan adalah lautan magma yang menyejukkan akan kelihatan sangat berbeza. Kredit Imej: CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=51289
'Jangka masa untuk pemejalan lautan magma bulan berbeza-beza dengan ketara antara kajian yang berbeza, tetapi ia mungkin cukup lama untuk mengalami beberapa sejarah pengeboman kesan besar yang biasa untuk tempoh terawal evolusi sistem suria,' kata Miljkovic.
Penyelidik tidak pasti bila lautan magma bulan menyejuk dan menjadi pejal. Kajian yang berbeza telah menghasilkan keputusan yang berbeza. Sesetengah kajian mencadangkan ia sejuk dalam masa kira-kira 10 juta tahun selepas ia terbentuk, sesetengah kajian mengatakan lebih lama, sehingga 200 juta tahun. Dan penyelidikan lain menunjukkan bahawa sesetengah kawasan menyejuk dengan lebih perlahan, mengambil masa sehingga 500 juta tahun untuk menjadi kukuh. “Umur kerak bulan radiogenik menjangkau dari 4.47~Ga hingga 4.31~Ga, yang termasuk dalam julat ini…” penulis menulis dalam kertas kerja mereka.
Para penyelidik berpendapat bahawa Bulan yang separa pepejal akan mempunyai lapisan kelikatan rendah antara kerak dan mantel, seperti lapisan cair. Apabila asteroid cukup besar untuk mencipta lembangan hentaman melanda Bulan, lembangan itu akan '...terdedah kepada kelonggaran kerak bumi serta-merta dan melampau membentuk tandatangan topografi dan ketebalan kerak bumi yang hampir tidak dapat dikenalpasti.' Bukti untuk kesan ini mungkin tidak dapat dikesan, yang sesuai dengan bukti lain yang menunjukkan bahawa Bulan telah mengalami lebih banyak kesan pada awal evolusi Bumi-Bulan.
Angka ini daripada kajian menunjukkan profil purata pelepasan permukaan dan antara muka kerak-mantel untuk dua kumpulan lembangan hentaman. Panel atas menunjukkan profil untuk tiga lembangan hentaman purba yang terbentuk semasa Bulan masih cair sebahagiannya. Bahagian bawah menunjukkan dua lembangan hentaman yang lebih muda dari semasa Bulan adalah pepejal. Perhatikan profil rim kawah yang jelas di panel bawah, yang tiada di panel atas. Kredit Imej: Milkjovic et al 2021.
Batuan bulan yang terkumpul semasa program Apollo mencadangkan bahawa beberapa hentaman besar yang membentuk lembangan hentaman sepatutnya berlaku semasa 200 juta tahun pertama Bulan. Bukti menunjukkan bahawa rekod kawah dari tempoh itu tidak lengkap. Penyelidikan terkini menunjukkan bahawa mungkin terdapat sebanyak 200 hentaman pembentuk lembangan sebelum 4.35 Ga yang tidak diambil kira dalam rekod kawah.
Angka ini daripada kajian menunjukkan hasil simulasi pasukan. Panel atas adalah untuk hentam diameter 60 km yang memukul Bulan pada kelajuan 17 km/s dan panel bawah adalah untuk hentam diameter 120 km yang memukul Bulan pada kelajuan yang sama. Bahagian atas adalah sama dengan saiz hentaman yang membentuk lembangan Orientale atau Nectaris, manakala bahagian bawah adalah serupa dengan saiz hentakan yang membentuk Lembangan Aitken Kutub Selatan. Panel di sebelah kiri menunjukkan profil yang dibuat apabila Bulan tidak mempunyai lapisan cair, dan panel di sebelah kanan menunjukkan profil yang dibuat apabila lapisan cair berada di antara kerak dan mantel. Keputusan adalah selama 3 jam selepas kesan. Kredit Imej: Milkjovic et al 2021.
Kajian menunjukkan bahawa banyak lembangan kesan purba hampir tidak dapat dikenali di Bulan. Tetapi mencari mereka adalah penting untuk memahami sejarah Bulan, dan seterusnya, sejarah pembentukan Bumi dan planet-planet lain juga. Ia juga menunjukkan bahawa banyak lembangan hentaman, termasuk Lembangan Aitken Kutub Selatan, telah terbentuk apabila Bulan belum menjadi pepejal sepenuhnya, dan masih mempunyai lapisan cair antara kerak dan mantel.
'Lembangan itu akan terbentuk dengan tandatangan topografi dan kerak yang berbeza berbanding dengan lembangan yang lebih muda, selagi lapisan cair adalah> 10?km tebal,' para penyelidik menulis dalam kertas mereka.
Jika dibandingkan dengan lembangan hentaman yang lebih muda yang terbentuk apabila Bulan adalah pepejal, lembangan purba ini akan mempunyai tandatangan ketebalan kerak yang kurang menonjol dan '...tanda tangan topografi tidak akan mempamerkan cincin sepusat yang menonjol. Malah, semakin tebal lapisan cair dan semakin nipis kerak, semakin tinggi kebarangkalian bahawa besen itu tidak akan dapat dikenali sama sekali dalam rekod kawah…” tulis mereka.
Mereka menamatkan kertas kerja mereka dengan mengatakan bahawa bilangan lembangan hentaman purba sukar dikekang. Mereka juga menegaskan bahawa kerja mereka adalah '...selaras dengan ramalan baru-baru ini mengenai fluks kesan yang lebih tinggi dalam zaman Pra-Nectarian daripada yang disimpulkan daripada rekod kawah bulan yang boleh diperhatikan.'
Angka ini daripada kajian menunjukkan profil jejari kesan pada penghujung simulasi. Bahagian atas adalah dari impactor diameter 60 km dan bahagian bawah adalah dari impactor diameter 120 km. Perbezaan antara simulasi dengan lapisan cair dan tanpa lapisan cair adalah jelas. Kredit Imej: Milkjovic et al 2021.
Memahami kesan awal terhadap Bulan adalah sebahagian daripada memahami zaman terawal dalam Sistem Suria, dan cara planet dan Bulan terbentuk. Terdapat perbezaan antara teori dan bukti apabila ia berkaitan dengan kawah bulan dan pembentukan Bulan. 'Dalam penyelidikan ini, kami berusaha untuk menjelaskan percanggahan antara teori dan pemerhatian rekod peti bulan,' kata Profesor Madya Miljkovic.
'Menterjemah penemuan ini akan membantu penyelidik masa depan memahami kesan yang mungkin dialami Bumi awal dan bagaimana ia akan menjejaskan evolusi planet kita,' kata Miljkovic.
Lagi:
- Siaran Akhbar: Penyelidikan Curtin menyinari Moon kesan geologi tertua
- Penyelidikan: Kawah hentaman besar semasa pemejalan lautan magma bulan
- Alam Semesta Hari Ini: Angkasawan Apollo 17 Membawa Pulang Sampel Dari Kawah Impak Tertua di Bulan