Solsystemet ble i sin tidlige barndom herjet av to forskjellige meteorstormer. Den eldste stormen inneholdt store steinblokker, mens den yngre stormen var dominert av mindre stein.

Det konkluderer en gruppe amerikanske geo- og astrofysikere under ledelse av geologiprofessor James W. Head fra Brown University etter å ha studert en ny og uhyre detaljert kartlegning av kratrene på Månen.

Kartleggingen er foretatt av romsonden Lunar Reconnaissance Orbiter. Resultatet er offentliggjort i tidsskriftet Science.

Studien er blitt fulgt av den danske doktorgradsstudenten Gro Birkefeldt Petersen fra Geologisk institutt på Århus Universitet. Hun har vært tilknyttet forskergruppen på Brown University de siste to årene og kjenner prosjektet ut og inn.

– De nye resultatene gir oss en bedre forståelse av dynamikken i det tidlige solsystemet, ved å komme med dokumentasjon på at det i sin tid har vært to meteorstormer. Vi lærer mer om hvordan solsystemet har utviklet seg gjennom tidene, sier hun.

Høylandet preget av store kratre

Kratrene er dannet ved at steinblokker i form av meteorer og asteroider har truffet månens overflate.

Disse blokkene har tidligere kretset om solen, antagelig i asteroidebeltet mellom Mars og Jupiter, hvorav noen fra tid til annen er blitt skjøvet inn i det indre solsystemet.

Månen er ikke den eneste kloden meteorene har truffet. Jorden har uten tvil også vært utsatt for et lignende bombardement – vi kan imidlertid ikke se det fordi kratrene er blitt visket ut av ut vær og vind samt geologiske prosesser under bakken.

Bevarte nedslag

På månen er de fleste meteornedslagene derimot intakte, siden kloden ikke har noen atmosfære og heller ikke er geologisk aktiv.

Tettheten av kratre på månen gir forskerne et innblikk i hvordan meteornedslag har formet den gjennom tidene, og kaster dermed også lys over hvilke konsekvenser meteorstormen har hatt for jordens utvikling.

James W. Head og kollegene hans har i studien talt antallet store og små kratre i forskjellige områder av månen.

Opptellingen viser at månens gamle høyland er dominert av store kratre, mens de yngre områdene, kalt bassenger eller hav, er preget av mindre kratre.

Den markante forskjellen på størrelsen i de unge og gamle landskapene får forskerne til å konkludere med at de må være skapt av to meteorstormer som herjet solsystemet på hvert sitt tidspunkt.

Det tidligste livet ble kanskje utslettet

Studien gir en indikasjon på når den ene meteorstormen avløste den andre.

Forskerne har kommet fram til at overgangen skjedde for omkring 3,8 milliarder år siden, samtidig med at de hittil eldste kjente livsformene oppsto på jorden.

Månens største og eldste kratre er skapt av steinblokker med diametre på opp til 100 kilometer, som har truffet overflaten under den første meteorstormen.

Noe tilsvarende må altså ha skjedd på jorden, og har etter alt å dømme hatt en avgjørende betydning for livets utvikling.

Det mener post.doc. Tais W. Dahl fra grunnforskningssenteret NordCee ved Syddansk Universitet.

– Det ville vært tragisk å befinne seg på planeten vår på det tidspunktet. Hvis det var liv på planeten for mer enn 3,8 milliarder år siden, ville bare en av disse kollisjonene vært en katastrofe av ufattelige dimensjoner, sier han.

– Overgangen fra store til små kratre er et interessant tidspunkt fordi det faller sammen med det øyeblikket hvor jordens eldst bevarte steiner oppsto og kanskje også livet på jorden.

– Man kunne spekulere på om tidligere livsformer på planeten vår ble utslettet under de gigantiske sammenstøtene som laget de eldste kratrene.

Avslører månelandskapets alder

Forskernes oppdagelse av de to tidlige meteorstormene i solsystemet har også betydning for dateringsmetoden for å bestemme alderen av landskapene på månen.

Den letteste og billigste måten å datere et landskap på er ved å telle antallet kratre. Et landskap med mange kratre er typisk eldre enn et med få, fordi sannsynligheten for at en overflate blir truffet av en meteor er større jo eldre den er.

Nye landskap formes av for eksempel lavastrømmer, og så snart det er blitt skapt, begynner det å samle på meteorkratre. Kratertettheten i et bestemt område på månen er derfor et uttrykk for hvor gammelt landskapet er.

Tok med seg prøver

Månen er den eneste kloden i solsystemet hvor man faktisk kjenner den absolutte alderen av noen av kratrene, som for eksempel Mare Tranquillitatis, fordi astronauter fra Apollo 11 samlet inn materiale derfra og tok det med seg tilbake til jorden.

Her daterte man dem til å være 3,7 milliarder år gamle.

Astronauter fra Apollo 12 samlet inn lavasteiner fra et annet krater på månen som viste seg å være 3,2 milliarder år gamle.

Antallet meteorstormer viktig for dateringen

Ved å kombinere de absolutte aldrene for bestemte kratre med kratertettheten i disse områdene kan man finne koblingen mellom kratertettheten og landskapets alder. Den kan man deretter bruke til å rekonstruere månens geologiske historie.

Dateringene viser at månen ble voldsomt bombardert av meteorer i den første milliarden år av solsystemets historie, men at meteorregnet stilnet av over tid.

– Hvis man vil bruke denne dateringsmetoden, krever det imidlertid at man har god kontroll på hvor mange og hvor kraftige meteorstormer som har herjet gjennom tidene. Her er det viktig å være oppmerksom på at meteorene er kommet i to omganger, slik den nye undersøkelsen viser, sier Gro Birkefeldt Petersen.

I det øyeblikket man har funnet ut hvordan kratertettheten skal oversettes til en alder, kan man ifølge Petersen overføre den til andre kloder, som for eksempel Mars, hvis man tar høyde for ulik tyngdekraften, en annen plasseringen og en annen størrelse.
___________________

© videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygård for forskning.no

Lenker:

Om Månen (Wikipedia)

James W. Heads profil

Lunar Reconnaissance Orbiters nettsted