Forskare använder kraterfördelningar för att berätta planetens ytor på klippiga kroppar. Forskare från National Institute of Astrophysics i Rom säger att kratermönster på de två största asteroiderna i asteroidbältet, Vesta och Ceres, kan hjälpa till att fastställa när Jupiter började bildas under utvecklingen av det tidiga solsystemet. Deras studie som modellerar kraterhistoriken för de två asteroiderna - som tros vara bland de äldsta i solsystemet - indikerar att typen och distributionen av kratrar skulle visa markanta förändringar i olika stadier av Jupiters utveckling.
Studien undersökte hypotesen att en av asteroiderna, eller kanske båda föremål, bildade samtidigt som Jupiter, och att studera deras kraterhistorik skulle kunna ge information om jätteplanetens födelse.
Teamets simulering beskrev Jupiters bildning i tre steg: en initial ackretion av dess kärna följt av ett steg med snabb gasuttag. Detta följs i sin tur av en fas där gasutskiljningen bromsar medan jätteplaneten når sin slutliga massa. Under de två senaste faserna börjar Jupiters gravitationskraft påverka fler och mer avlägsna föremål. För var och en av dessa faser simulerade teamet hur Jupiter påverkade banorna av asteroider och kometer från det inre och yttre solsystemet och sannolikheten för att de flyttades till en kollisionsväg med Vesta eller Ceres.
"Vi fann att stadiet i Jupiters utveckling gjorde en stor skillnad på hastighet påverkan och ursprunget till potentiella påverkare," sade Dr. Diego Turrini, från forskargruppen. ”När Jupiters kärna närmar sig sin kritiska massa orsakar den en kraftig ökning av låghastighetspåverkan från små, steniga kroppar som går i närheten till Vesta och Ceres vilket leder till intensiva och enhetliga kraterfördelningsmönster. Dessa låghastighetskollisioner kan ha hjälpt Vesta och Ceres att samla massa. När Jupiters kärna har bildats och planeten börjar snabbt anskaffa gas avleder den mer avlägsna föremål på en kollisionsbana med Ceres och Vesta och påverkningarna blir mer energiska. Även om steniga föremål från det inre solsystemet är de dominerande påverkarna i detta skede, gör de högre energierna i kollisioner med isiga kroppar från det yttre solsystemet det största märket. "
Det tredje steget i Jupiters bildning kompliceras av en period känd som Late Heavy Bombardment, som inträffade för cirka 3,8 - 4,1 miljarder år sedan. Under denna tid injicerades ett betydande antal föremål, rika på organiska föreningar, från det yttre solsystemet på planetkorsande banor med jätteplaneterna och kan ha nått Asteroidbältet. Dessutom tros Jupiter ha migrerat i sin bana runt denna tid, vilket skulle ha orsakat ett tilläggsflöde av kollisioner på Vesta och Ceres.
Teamet kommer att ha en möjlighet att bekräfta sina resultat när NASA: s rymduppdrag för Dawn når Vesta 2011 och sedan flyger för ytterligare ett möte med Ceres 2015. Dawn kommer att samla information om strukturen och ytmorfologin för de två asteroiderna och skicka tillbaka högupplösta bilder av kratermönster. Även om de två asteroiderna tros ha bildats nära varandra, är de ganska olika. Vesta är en stenig kropp, medan Ceres tros innehålla stora mängder is.
"Om vi kan se bevis på ett underliggande intensivt, enhetligt kratermönster, kommer det att stödja teorin om att en eller båda av dessa mindre planeter bildades under de slutliga faserna av Jupiter-ackretionen, förutsatt att de inte utplånas av det senare tunga bombardemanget, ”Sa Turrini. "Dawn kommer också att mäta koncentrationer av organiskt material, vilket kan ge oss ytterligare information om kollisionshistoriken med organiska rika föremål från det yttre solsystemet."
Vetenskapsteamet diskuterade sina resultat vid European Planetarium Science Congress i Potsdam, Tyskland.
Källa: Europlanet
