Verborgen kraters onthullen dat de aarde ooit een ring zoals Saturnus had: een Monash-lens

De ringen van Saturnus behoren tot de beroemdste en meest verbluffende objecten in het zonnestelsel. Misschien bevatte de aarde ooit iets soortgelijks.

in Gepubliceerd onderzoekspaper in Aarde- en planetaire wetenschappenbrievenMijn collega's en ik leveren bewijs dat de aarde mogelijk een ring heeft gehad.

Het bestaan ​​van een dergelijke ring, die ongeveer 466 miljoen jaar geleden werd gevormd en tientallen miljoenen jaren heeft geduurd, kan veel mysteries uit het verleden van onze planeet verklaren.

Het argument vóór een ring rond de aarde

Ongeveer 466 miljoen jaar geleden begonnen veel meteorieten de aarde te raken. We weten dit omdat veel inslagkraters zich in een korte geologische periode hebben gevormd.

In dezelfde periode vonden we ook kalksteenafzettingen in Europa, Rusland en China die zeer hoge hoeveelheden puin van een bepaald type meteoriet bevatten. Het meteorietafval in dit sedimentair gesteente vertoont tekenen dat het gedurende een veel kortere periode aan ruimtestraling is blootgesteld dan we zien bij meteorieten die vandaag vallen.

Op dat moment vonden er ook verschillende tsunami-golven plaats, die te zien zijn aan andere ongebruikelijke opgehoopte sedimentaire gesteenten.

Wij zijn van mening dat al deze eigenschappen waarschijnlijk met elkaar verband houden. Maar wat verbindt hen?

Patroon van boren

We weten dat er 21 kraters zijn die het gevolg zijn van meteorietbotsingen met de aarde en die zijn gevormd tijdens deze periode van intense botsingen. We wilden zien of er een patroon in hun locaties zat.

Met behulp van modellen van hoe de tektonische platen van de aarde in het verleden bewogen, hebben we in kaart gebracht waar deze kraters ontstonden toen ze voor het eerst ontstonden. We ontdekten dat alle kraters zich in deze periode op continenten bevonden die dicht bij de evenaar lagen, en dat geen van hen zich op plaatsen dichter bij de polen bevond.

Al deze inslagen vonden dus plaats nabij de evenaar. Maar is dit een eerlijk voorbeeld van de gevolgen die zich hebben voorgedaan?

We hebben de hoeveelheid aardoppervlak gemeten die nodig was om het gat vast te houden, dat zich destijds dicht bij de evenaar bevond. Slechts ongeveer 30% van het geschikte land lag dicht bij de evenaar, en 70% ervan bevond zich op hogere breedtegraden.

Onder normale omstandigheden kunnen asteroïden die in botsing komen met de aarde willekeurig op elke breedtegraad inslaan, zoals we zien in kraters op de maan, Mars en Mercurius.

Het is dus uiterst onwaarschijnlijk dat alle 21 kraters uit deze periode zich nabij de evenaar zouden hebben gevormd als ze niet met elkaar verbonden waren. We verwachten ook veel andere kraters op hogere breedtegraden te zien.

Wij geloven dat de beste verklaring voor al dit bewijsmateriaal is dat een grote asteroïde uiteenviel tijdens een nauwe botsing met de aarde. Gedurende tientallen miljoenen jaren viel het puin van asteroïden op de aarde, waardoor het patroon van kraters, sediment en vloedgolven ontstond dat we hierboven beschreven.

Hoe worden ringen gevormd?

Je weet waarschijnlijk dat Saturnus niet de enige planeet is met ringen. Jupiter, Neptunus en Uranus hebben ook minder uitgesproken ringen. Wetenschappers hebben dit zelfs gesuggereerd Phobos en Deimos, de twee kleine manen van Mars, zijn mogelijk de overblijfselen van een oude ring.

We weten veel over hoe ringen ontstaan. Hier is hoe het gebeurt.

Wanneer een klein lichaam (zoals een asteroïde) in de buurt van een groot lichaam (zoals een planeet) passeert, zet het uit als gevolg van de zwaartekracht. Als het dichtbij genoeg komt (binnen een afstand die… Roche-limieten), zal het kleine voorwerp uiteenvallen in veel kleine stukjes en een klein aantal grotere stukjes.

Al deze fragmenten zullen door elkaar kruipen en zich geleidelijk ontwikkelen tot een ring van puin die rond de evenaar van het grotere lichaam draait. Na verloop van tijd zal het materiaal in de ring op het grotere object vallen, waar grotere stukken inslagkraters zullen vormen. Deze kraters zullen zich nabij de evenaar bevinden.

Als de aarde ongeveer 466 miljoen jaar geleden zou worden vernietigd en ingenomen door een passerende asteroïde, zou dat de afwijkende locaties van inslagkraters, meteorietresten in sedimentair gesteente, kraters, tsunami's en de relatief korte blootstelling van meteorieten aan ruimtestraling verklaren.

Grote parasol?

Destijds bevonden de continenten zich op verschillende locaties omdat Continentale driftGrote delen van Noord-Amerika, Europa en Australië lagen dicht bij de evenaar, terwijl Afrika en Zuid-Amerika zich op hogere zuidelijke breedtegraden bevonden.

De ring zou rond de evenaar liggen. Omdat de aardas gekanteld is ten opzichte van zijn baan rond de zon, wordt verondersteld dat de ring delen van het aardoppervlak heeft verborgen.

Deze schaduw kan op zijn beurt de mondiale afkoeling hebben veroorzaakt, omdat minder zonlicht het aardoppervlak bereikte.

Dit brengt ons bij een andere interessante puzzel. Ongeveer 465 miljoen jaar geleden begon onze planeet dramatisch af te koelen. 445 miljoen jaar geleden was het zover Hernani-ijstijdDit is de koudste periode van de afgelopen half miljard jaar.

Was een ring rond de aarde verantwoordelijk voor deze intense afkoeling? De volgende stap in ons wetenschappelijk onderzoek is het ontwikkelen van wiskundige modellen van hoe asteroïden uiteenvallen en uiteenvallen, en hoe de resulterende ring in de loop van de tijd evolueert. Dit zal de weg vrijmaken voor klimaatmodellering die onderzoekt hoeveel afkoeling zo’n episode zou kunnen veroorzaken.

Dit artikel verscheen oorspronkelijk op Gesprek.