Forskere bruger kraterfordelinger til at fortælle aldringerne af planetariske overflader på stenede kroppe. Forskere fra National Institute of Astrophysics i Rom siger, at kratermønstre på de to største asteroider i asteroidebæltet, Vesta og Ceres, kunne hjælpe med at finde ud af, når Jupiter begyndte at dannes under udviklingen af det tidlige solsystem. Deres undersøgelse, der modellerede krateringshistorien for de to asteroider - som antages at være blandt de ældste i solsystemet - indikerer, at typen og fordelingen af kraterne ville vise markante ændringer i forskellige stadier af Jupiters udvikling.
Undersøgelsen undersøgte hypotesen om, at en af asteroiderne, eller måske begge genstande, dannede på samme tid som Jupiter, og at studiet af deres kraterhistorier kunne give information om fødslen af gigantplaneten.
Holdets simulering beskrev Jupiters dannelse i tre faser: en indledende hævning af dens kerne efterfulgt af et trin med hurtig gasudskillelse. Dette efterfølger efterfulgt af en fase, hvor gasudvindingen bremser, mens gigantplaneten når sin endelige masse. I de sidste to faser begynder Jupiters tyngdekraft at påvirke flere og mere fjerne objekter. For hver af disse faser simulerede teamet, hvordan Jupiter påvirkede bane af asteroider og kometer fra det indre og ydre solsystem, og sandsynligheden for, at de blev flyttet til en kollisionsti med Vesta eller Ceres.
”Vi fandt, at Jupiters udvikling fandt en stor forskel i hastigheden af påvirkninger og oprindelsen af potentielle påvirkere,” sagde Dr. Diego Turrini fra forskerteamet. ”Når Jupiters kerne nærmer sig sin kritiske masse, forårsager den en kraftig stigning i påvirkninger med lav hastighed fra små, stenede kroppe, der kredser i nærheden af Vesta og Ceres, hvilket fører til intense og ensartede kraterfordelingsmønstre. Disse kollisioner med lav hastighed kan have hjulpet Vesta og Ceres med at samle masse. Når Jupiters kerne er dannet, og planeten begynder at hæve gas hurtigt, afbøjer den mere fjerne objekter på et kollisionskurs med Ceres og Vesta, og virkningerne bliver mere energiske. Selv om stenede genstande fra det indre solsystem er de dominerende påvirkere på dette tidspunkt, er de højere energier ved sammenstød med iskroppe fra det ydre solsystem det største mærke. ”
Den tredje fase af Jupiters dannelse er kompliceret af en periode kendt som den lette tunge bombardement, der fandt sted for omkring 3,8 - 4,1 milliarder år siden. I løbet af denne periode blev et betydeligt antal objekter, der er rige på organiske forbindelser, fra det ydre solsystem indsprøjtet på planetkrydsende baner med de gigantiske planeter og kan have nået Asteroidebæltet. Derudover menes Jupiter at have migreret i sin bane omkring denne tid, hvilket ville have forårsaget en tilføjelsesstrøm af påvirkere på Vesta og Ceres.
Holdet vil have en mulighed for at bekræfte deres resultater, når NASAs Dawn-rummission når Vesta i 2011 og derefter flyver videre til en yderligere møde med Ceres i 2015. Dawn vil samle information om strukturen og overflademorfologien for de to asteroider og sende tilbage billeder i høj opløsning af kratermønstre. Selvom de to asteroider menes at have dannet sig tæt på hinanden, er de ganske forskellige. Vesta er en stenet krop, mens Ceres menes at indeholde store mængder is.
”Hvis vi kan se beviser på et underliggende intens, ensartet kratermønster, vil det understøtte teorien om, at en eller begge af disse mindre planeter dannet i de sidste faser af Jupiter-akkretion, forudsat at de ikke udslettes af den senere tunge bombardement, ”Sagde Turrini. ”Dawn vil også måle koncentrationer af organisk materiale, hvilket kan give os yderligere information om kollisionshistorien med organiske rige genstande fra det ydre solsystem.”
Videnskabsteamet drøftede deres resultater på Den Europæiske Planetary Science Congress i Potsdam, Tyskland.
Kilde: Europlanet
