Добро пожаловать в раннюю Солнечную систему. Сразу после того, как планеты сформировались более 4,5 миллиардов лет назад, наше космическое окружение было хаотичным местом. Волны комет, астероидов и даже протопланет устремились к внутренней Солнечной системе, и некоторые из них по пути врезались в Землю.
Теперь команда под руководством геолога Университета Колорадо в Боулдере Стивена Мойзиса изложила новую временную шкалу для этого бурного периода в истории нашей планеты.
В исследовании, опубликованном сегодня, исследователи сосредоточились на явлении, называемом «миграция гигантских планет». Так называется этап в эволюции Солнечной системы, на котором самые большие планеты по непонятным до сих пор причинам стали удаляться от Солнца.
Опираясь на данные об астероидах и других источниках, группа подсчитала, что это событие, изменившее Солнечную систему, произошло 4,48 миллиарда лет назад - намного раньше, чем ранее предполагали некоторые ученые.
Выводы, по словам Мойжсиса, могут дать ученым ценные сведения о том, когда жизнь могла впервые возникнуть на Земле.
«Мы знаем, что гигантская миграция планет должна была иметь место, чтобы объяснить нынешнюю орбитальную структуру внешней Солнечной системы», - сказал Мойжсис, профессор кафедры геологических наук. «Но до этого исследования никто не знал, когда это произошло».
Это спор, который, по крайней мере, частично, сводится к лунным камням, собранным астронавтами Аполлона, возраст многих из которых составляет всего 3,9 миллиарда лет, что на сотни миллионов лет моложе самой Луны.
Чтобы объяснить эти эпохи, некоторые исследователи предположили, что примерно в то время наша Луна и Земля столкнулись с потоком комет и астероидов. Но не все согласны с этой теорией, сказал Мойжсис.
«Оказывается, та часть Луны, на которую мы приземлились, очень необычная», - сказал он. «На него сильно повлиял один большой удар, бассейн Имбриум, возраст которого составляет около 3,9 миллиарда лет, и он затрагивает почти все, что мы пробовали».
Чтобы обойти это предубеждение, исследователи решили собрать данные о возрасте из исчерпывающей базы данных метеоритов, потерпевших крушение на Земле.
«Поверхности внутренних планет были значительно изменены как ударами, так и местными событиями примерно до 4 миллиардов лет назад», - сказал соавтор исследования Рамон Брассер из Института наук о Земле в Токио. «То же самое не относится к астероидам. Их рекорды восходят гораздо раньше».
Но эти записи, как обнаружила команда, датируются примерно 4,5 миллиардами лет назад.
Для исследователей это представляло только одну возможность: Солнечная система, должно быть, подверглась крупной бомбардировке незадолго до этой предельной даты. По словам Мойжсиса, очень сильные удары могут расплавить камни и изменить их радиоактивный возраст, что немного похоже на встряхивание эскиза.
Mojzsis объяснил, что эта резня, вероятно, была спровоцирована планетами-гигантами Солнечной системы, которые, по мнению исследователей, образовались гораздо ближе друг к другу, чем сегодня. Однако с помощью компьютерного моделирования его группа продемонстрировала, что эти тела начали ползти к своим нынешним местам примерно 4,48 миллиарда лет назад..
В процессе они разбрасывали обломки по своему следу, отправляя некоторые из них в сторону Земли и ее тогда еще молодой Луны.
Выводы, добавил Мойжсис, открывают новое окно для того, когда жизнь могла развиться на Земле. Основываясь на результатах команды, наша планета могла быть достаточно спокойной, чтобы поддерживать живые организмы уже 4,4 миллиарда лет назад.
Другими соавторами исследования являются Найджел Келли, ранее работавший в CU Boulder, Олег Абрамов из Института планетарных наук и Стефани Вернер из Университета Осло.