Settembre 25, 2022

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Uno studio rivela una teoria sul bombardamento della luna

In uno studio pubblicato in scienze naturali della terra, per simulazioni, all’inizio del periodo di bombardamento, la luna era molto porosa, circa un terzo della porosità di una pietra pomice. Questa elevata porosità è stata probabilmente il risultato di massicci primi impatti che hanno frantumato gran parte della crosta.

Circa 4,4 miliardi di anni fa, la luna colpì asteroidi, comete massicce e, successivamente, rocce più piccole e detriti galattici. e altri oggetti terreni per i bambini. Questo periodo terminò circa 3,8 miliardi di anni fa. Sulla luna, questa era tumultuosa ha lasciato una faccia craterizzata e una crosta porosa incrinata.

Gli scienziati hanno ipotizzato che la continua rottura degli impatti aumenterebbe lentamente la porosità. Sorprendentemente, tuttavia, il team ha scoperto che quasi tutta la porosità della luna è stata rapidamente formata da questi enormi impatti e che il costante assalto di piccole collisioni ne ha effettivamente compresso la superficie. Successivamente, impatti più piccoli hanno invece lavorato per stringere e comprimere alcune delle crepe e imperfezioni nella luna.

Dalle tue simulazioni, I ricercatori hanno anche stimato che la luna ha mostrato il doppio degli impatti di quanto si possa vedere in superficie. Questa stima è inferiore a quella ipotizzata da altri.

“Le stime precedenti erano che questo numero è molto più alto, fino a 10 volte gli effetti che vediamo in superficie”, afferma il coautore dello studio Jason Soderblom, ricercatore presso il Dipartimento di Scienze della Terra, dell’Atmosfera e del Planetario (EAPS) del MIT.

Questo è importante perché limita la totalità del materiale che colpisce oggetti come asteroidi e comete portati sulla Luna e sulla Terra e pone vincoli alla formazione e all’evoluzione dei pianeti in tutto il Sistema Solare”.

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Nel nuovo studio della squadra, I ricercatori hanno cercato di tracciare la mutevole porosità della luna e utilizzare quei cambiamenti sotto la superficie per stimare il numero di impatti che si sono verificati sulla sua superficie.

Sappiamo che la luna è stata bombardata così duramente che ciò che vediamo in superficie non è più una registrazione di tutti gli effetti che si sono verificati, Perché a un certo punto gli impatti stavano cancellando gli impatti precedenti “, afferma Soderblom. “Quello che scopriamo è che il modo in cui gli impatti porosi hanno creato la crosta non è stato distrutto, e questo potrebbe darci un vincolo migliore sul numero totale di impatti che il Luna aveva.”

Per tracciare l’evoluzione della porosità della luna, Il team si è rivolto alle misurazioni effettuate dal Gravity and Recovery Internal Laboratory (GRAIL) della NASA Una missione progettata dal Massachusetts Institute of Technology ha lanciato due veicoli spaziali attorno alla Luna per mappare accuratamente la gravità della superficie.

I ricercatori hanno convertito le mappe gravitazionali della missione in mappe dettagliate della densità del nucleo lunare. Da queste mappe di densità, gli scienziati sono stati anche in grado di mappare l’attuale porosità della crosta lunare. Queste mappe mostrano che le aree che circondano i crateri più giovani sono altamente porose, mentre le aree meno porose circondano i crateri più vecchi.

Nella loro nuova ricerca, Soderblom e Ya Huei Huang (un ricercatore post-dottorato presso EAPS e autore principale dello studio), insieme ai collaboratori delle Università di Purdue e Auburn, hanno tentato di Simulazione di come è cambiata la porosità della luna quando è stata bombardata da shockPrima, poi più piccolo.

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Hanno incluso nella loro simulazione l’età, le dimensioni e la posizione dei 77 crateri più grandi sulla Luna, insieme alle stime attualmente derivate dal Grail della porosità di ciascun cratere. La simulazione include tutti i bacini conosciuti, dal più antico al più giovane sulla Luna, che coprono un’età compresa tra 4,3 miliardi e 3,8 miliardi di anni.

Una luna gigante piena di fragole sorge dietro la California Tower, costruita per l’Esposizione Panama-California del 1915, al Balboa Park di San Diego, California, Stati Uniti, il 14 giugno 2022. Foto REUTERS/Mike Blake – Foto: Reuters

simulazione

Per le tue simulazioni, Il team ha utilizzato i crateri più piccoli con la porosità corrente più alta come punto di partenza per rappresentare la porosità iniziale della luna Nelle prime fasi del pesante bombardamento lunare. Credevano che gli antichi crateri formatisi nelle prime fasi avrebbero iniziato a essere molto porosi, ma che avrebbero subito più impatti nel tempo che avrebbero compresso e ridotto la loro porosità iniziale.

Mentre quello, I crateri più piccoli, sebbene formatisi in seguito, sono stati soggetti a impatti minori Più tardi, se c’è. La sua porosità centrale sarebbe più rappresentativa delle condizioni iniziali della Luna.

“Abbiamo utilizzato il nostro bacino più piccolo sulla Luna, che non è stato esposto a molti impatti, e l’abbiamo usato come punto di partenza come condizioni iniziali. Quindi utilizziamo un’equazione per regolare il numero di impatti necessari per passare da quello iniziale porosità all’attuale porosità compressa degli antichi bacini”, spiega Huang.

Il team ha studiato le 77 buche in ordine cronologico, basato su età predeterminate. Per ogni cratere, il team ha modellato quanto è cambiata la porosità primaria rispetto alla porosità iniziale rappresentata dal cratere più piccolo. Hanno ipotizzato che un cambiamento maggiore nella porosità fosse associato a un numero maggiore di impatti e hanno utilizzato questa correlazione per stimare il numero di impatti che genererebbero la porosità attuale di ciascun ugello.

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Queste simulazioni hanno mostrato una chiara tendenza: all’inizio del pesante bombardamento della Luna, 4,3 miliardi di anni fa, la crosta era molto porosa, circa il 20% (per confronto, la porosità della pomice è compresa tra il 60% e il 100% – .80 %). Circa 3,8 miliardi di anni fa, la crosta è diventata meno porosa, avendo ancora una porosità di circa il 10%.

Questo cambiamento di porosità è probabilmente il risultato di un impattatore più piccolo che comprime la crosta fratturata. Sulla base di questo cambiamento di porosità, i ricercatori stimano che la luna abbia subito circa il doppio dei piccoli impatti che si possono vedere oggi sulla sua superficie.

“Questo pone un limite superiore ai tassi di impatto in tutto il sistema solare. Ora abbiamo anche una nuova stima di come gli impatti influenzano la porosità dei corpi della Terra”, afferma Soderblom.