Inre solsystem och das solsystem mellan jätteplaneter. Kredit:© Mattia Galiazzo
Astrofysikerna Mattia Galiazzo och Rudolf Dvorak från universitetet i Wien, i samarbete med Elizabeth A. Silber (Brown University, USA) undersökte den långsiktiga utvecklingen av kentaurer, solsystemets mindre kroppar som ursprungligen har banor mellan Jupiter och Neptunus. Forskarna har uppskattat antalet nära möten och nedslag med jordplaneterna efter det så kallade sena tunga bombardementet för cirka 3,8 miljarder år sedan, samt de möjliga storlekarna på kratrar som uppstår efter en kollision med jorden och de andra markplaneterna. Rapporten publiceras i Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society .
Kentaurer härstammar huvudsakligen från de trans-neptuniska föremålen, och är bland källorna till objekt nära jorden. Således, det är avgörande att förstå deras orbitala evolution, som i vissa fall kan leda till kollision med jordiska planeter och orsaka katastrofala händelser. Forskarna studerade kentaurernas orbitala utveckling mot det inre solsystemet, och uppskattade antalet nära möten och nedslag med jordplaneterna efter det sena tunga bombardementet, antar en stabil befolkning av kentaurer. "Vi uppskattar också möjliga kraterstorlekar. Kentaurer kan också bli aktiva kometer, på grund av närvaron av vatten på ett stort antal av dem. Således, vi beräknade också den ungefärliga mängden vatten som släpps ut till jorden, vilket är jämförbart med mängden vatten som finns i Adriatiska havet idag. Vi hittade också underregioner av kentaurerna där de möjliga stötorganen kommer från, " förklarar Mattia Galiazzo.
Kraterstorlekar kan sträcka sig upp till hundratals kilometer i diameter; dock, med tanke på den kända populationen av kentaurer, majoriteten av kratrarna skulle vara mindre än ~10 km. För alla planeter och en genomsnittlig stötkroppsstorlek på ~12 km i diameter, forskarna uppskattar i genomsnitt två effekter sedan det sena tunga bombardementet för jorden, och mellan ett och två för Venus. Detta "bombardement" är mindre intensivt (av minst en tiondel) än nedslagen från asteroider som har sitt ursprung mellan Mars och Jupiter. Dock, kentaurer är i genomsnitt mycket snabbare och mer massiva. För mindre kentaurer (t.ex. med en diameter> 1 km), stötfrekvensen är mycket högre, ungefär en var 14:e Myr för jorden, 13 Myr för Venus och 46 för Mars. Forskarna finner att ungefär hälften av kentaurerna kan komma in i den terrestra planetregionen och ~7 procent av dem interagerar med jordiska planeter. Kentaurer kan vara orsaken till tidigare katastrofala händelser på jorden.
Kredit:© Mattia Galiazzo
Dessa resultat ger ett viktigt bidrag i analysen av katastrofala händelser av utomjordiskt ursprung, som också förekommer på planeter som Mars och Venus. "Vårt arbete ger också ramen för bättre förståelse av tidigare händelser, och hur de kan ha förändrat livet på jorden och andra jordiska planeter, " säger Galiazzo. Till exempel, Dvorak säger:"Sådana händelser kan ha en direkt inverkan på livet genom att antingen förstöra det (t.ex. jorden) eller skapa gynnsamma förhållanden (t.ex. hydrotermisk aktivitet) för att nytt liv ska bildas. Dessutom, våra resultat ger fler svar på utvecklingen av det nuvarande solsystemet."
Silber noterar också att kentaurer kunde leverera vatten till Mars via kollision; senaste uppdrag bekräftar förekomsten av vatten på Mars.