science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Onderzoekers onderzoeken hoe inslagen op een nieuwe planeet breken

Brandon Johnson, een expert in inslagkraterdynamiek, omringd door enkele van zijn favoriete onderzoeksonderwerpen:Mercurius, Mars en de maan. Credit:Purdue University-foto/Rebecca McElhoe

Hoe harder je iets raakt - een bal, een walnoot, een geode - hoe groter de kans dat het openbreekt. Of, als het niet openbreekt, is de kans groter dat het op zijn minst een klein beetje van zijn structurele integriteit verliest, zoals nieuwe honkbalhandschoenen doen wanneer spelers erop slaan om ze zachter en flexibeler te maken. Scheuren - groot of klein - vormen en zijn een stille, permanente getuige van de impact.

Bestuderen van hoe die effecten van invloed zijn op planetaire lichamen, asteroïden, manen en andere rotsen in de ruimte, helpt planetaire wetenschappers, waaronder Brandon Johnson, universitair hoofddocent, en Sean Wiggins, postdoctoraal onderzoeker, in het College of Science's Department of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences aan de Purdue University , begrijp buitenplanetaire geologie, vooral waar te zoeken naar kostbare materie, waaronder water, ijs en zelfs potentieel microbieel leven.

Elk vast lichaam in het zonnestelsel wordt voortdurend geteisterd door inslagen, zowel grote als kleine. Zelfs op aarde is elke plek getroffen door minstens drie grote inslagen. Johnson, Wiggins en hun team gebruikten de maan als proefpersoon om de relatie tussen inslagen en de porositeit van een planeet te kwantificeren.

De onderzoekers gebruikten uitgebreide maanzwaartekrachtgegevens en gedetailleerde modellering en ontdekten dat wanneer grote objecten de maan of een ander planetair lichaam raken, die impact oppervlakken en structuren kan beïnvloeden, zelfs heel ver weg van het impactpunt en diep in de planeet of de maan zelf . Deze bevinding, gedetailleerd in hun nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications , verklaart bestaande gegevens over de maan die wetenschappers in verwarring brachten.

"NASA's GRAIL-missie (Gravity Recovery and Interior Laboratory) mat de zwaartekracht van de maan en toonde aan dat de maankorst zeer poreus is tot zeer grote diepten," zei Johnson. "We hadden geen beschrijving van hoe de maan zo poreus zou worden. Dit is het eerste werk dat echt laat zien dat grote inslagen de korst van de maan kunnen breken en deze porositeit kunnen introduceren."

De Mare Orientale van de maan is een krater van ongeveer 3,9 miljard jaar oud en bijna 1.000 kilometer in diameter. Het is een van de vele grote bassins die verantwoordelijk zijn voor een groot deel van de porositeit van de maankorst. Krediet:NASA

Begrijpen waar planeten en manen zijn gebroken en waarom, kan helpen bij het verkennen van de ruimte en wetenschappers vertellen waar de beste plek om naar leven te zoeken is. Overal waar rots, water en lucht elkaar ontmoeten en op elkaar inwerken, is er een potentieel voor leven.

"Er is veel om enthousiast over te zijn", zei Wiggins. "Onze gegevens verklaren een mysterie. Dit onderzoek heeft implicaties voor de vroege aarde en voor Mars. Als er toen leven was, waren er deze met tussenpozen grote effecten die de planeet zouden steriliseren en de oceanen zouden laten verdampen. Maar als je leven had dat zou kunnen overleven in poriën en spleten een paar honderd voet of zelfs een paar mijl verder, had het kunnen overleven. Ze hadden deze toevluchtsoorden kunnen bieden waar het leven zich kon verbergen voor dit soort inslagen.

"Deze bevindingen hebben veel potentieel voor het leiden van toekomstige missies op Mars of elders. Het kan helpen om zoekopdrachten te sturen en ons te vertellen waar we moeten zoeken." + Verder verkennen

Porositeit van de maankorst onthult geschiedenis van bombardementen