Jorden. Bildkredit: NASA Klicka för förstoring
I en ny studie som ger ett nytt sätt att titta på vårt solsystem förflutna, meddelar en grupp planetforskare och geokemister att de har funnit bevis på jorden för en asteroiduppbrott eller kollision som inträffade för 8,2 miljoner år sedan.
Rapportering i 19 januari-numret av tidskriften Nature, forskare från California Institute of Technology, Southwest Research Institute (SwRI) och Charles University i Tjeckien visar att kärnprover från oceaniskt sediment överensstämmer med datorsimuleringar av uppdelningen av en 100 mil bred kropp i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter. De större fragmenten av denna asteroid kretsar fortfarande om asteroidbältet, och deras hypotetiska källa har varit känd i flera år som asteroiden "Veritas."
Ken Farley från Caltech upptäckte en spik i en sällsynt isotop som kallas helium 3 som började 8,2 miljoner år sedan och minskade gradvis under de kommande 1,5 miljoner åren. Denna information antyder att Jorden måste ha dammats med en utomjordisk källa.
"Helium 3-piggen som finns i dessa sediment är rökningsvapnet som något ganska dramatiskt hände med den interplanetära dammpopulationen för 8,2 miljoner år sedan," säger Farley, Keck Foundation professor i geokemi vid Caltech och ordförande för avdelningen för geologiska och planetiska vetenskaper . "Det är en av de största dammhändelserna under de senaste 80 miljoner åren."
Mellanplanetiskt damm består av stenbitar från några till flera hundra mikron i diameter som produceras av asteroidkollisioner eller som kastas ut från kometer. Mellanplanetiskt damm vandrar mot solen, och på väg en del av detta damm fångas av jordens gravitationsfält och deponeras på dess yta.
För närvarande ackumuleras mer än 20 000 ton av detta material på jorden varje år, men tillträdesgraden borde variera med nivån på asteroidkollisioner och förändringar i antalet aktiva kometer. Genom att titta på forntida sediment som inkluderar både interplanetärt damm och vanligt markbundet sediment har forskarna för första gången kunnat upptäcka stora dammproducerande solsystemhändelser i det förflutna.
Eftersom interplanetära dammpartiklar är så små och sällsynta i sediment - betydligt mindre än en del per miljon - är de svåra att upptäcka med direkta mätningar. Dessa partiklar är emellertid extremt rika på helium 3, jämfört med markbundna material. Under det senaste decenniet har Ken Farley uppmätt helium 3-koncentrationer i sediment som bildats under de senaste 80 miljoner åren för att skapa ett register över det interplanetära dammflödet.
För att säkerställa att toppen inte var en fluke som bara fanns på en plats på bottenvåningen studerade Farley två olika orter: en i Indiska oceanen och en i Atlanten. Händelsen spelas in tydligt på båda platserna.
För att hitta källan till dessa partiklar studerade William F. Bottke och David Nesvorny från SwRI Space Studies Department i Boulder, Colorado, tillsammans med David Vokrouhlicky från Charles University, kluster av asteroidbanor som troligen är konsekvensen av antika asteroida kollisioner.
"Medan asteroider kraschar ständigt in i varandra i huvudsakliga asteroidbältet," säger Bottke, "bara en gång i taget spricker en extremt stor."
Forskarna identifierade ett kluster av asteroidfragment vars storlek, ålder och anmärkningsvärt liknande banor gjorde det till en sannolik kandidat för jorddammande händelsen. Genom att spåra banorna i klustret bakåt i tiden med hjälp av datormodeller, fann de att för 8,2 miljoner år sedan delade alla dess fragment samma orbitalorientering i rymden. Denna händelse definierar när den 100 mil breda asteroiden kallad Veritas sprängdes isär av slag och sammanfaller med spiken i de interplanetära havsbottenedimenten som Farley hade hittat.
”Veritas-störningen var extraordinär,” säger Nesvorny. "Det var den största asteroidkollisionen som ägde rum under de senaste 100 miljoner åren."
Som en slutkontroll använde det svensk-tjeckiska teamet datorsimuleringar för att följa utvecklingen av dammpartiklar som producerats av den 100 mil breda Veritas-uppdelningen. Deras arbete visar att Veritas-evenemanget skulle kunna producera piggen i utomjordiskt damm som regnar på jorden för 8,2 miljoner år sedan såväl som en gradvis minskning av dammflödet.
"Matchningen mellan våra modellresultat och helium 3-insättningarna är mycket övertygande," säger Vokrouhlicky. "Det får oss att undra om andra helium 3-toppar i oceaniska kärnor också kan spåras tillbaka till asteroiduppbrott."
Denna forskning finansierades av NASA: s planetary geology and geophysics-program och fick ytterligare ekonomiskt stöd från Tjeckiska republikens bidragsorgan och National Science Foundation: s COBASE-program. Naturpappret har titeln "En sen Miocen-dammdusch från uppdelningen av en asteroid i huvudbältet."
Originalkälla: caltech News Release
