Wissenschaftler verwenden Kraterverteilungen, um das Alter der Planetenoberflächen auf felsigen Körpern zu bestimmen. Wissenschaftler des Nationalen Instituts für Astrophysik in Rom sagen, dass Kratermuster auf den beiden größten Asteroiden im Asteroidengürtel, Vesta und Ceres, helfen könnten, genau zu bestimmen, wann sich Jupiter während der Entwicklung des frühen Sonnensystems zu bilden begann. Ihre Studie zur Modellierung der Kratergeschichte der beiden Asteroiden - von denen angenommen wird, dass sie zu den ältesten im Sonnensystem gehören - zeigt, dass Art und Verteilung der Krater in verschiedenen Stadien der Jupiter-Entwicklung deutliche Veränderungen aufweisen würden.
Die Studie untersuchte die Hypothese, dass sich einer der Asteroiden oder vielleicht beide Objekte gleichzeitig mit Jupiter gebildet hatten und dass das Studium ihrer Kratergeschichte Informationen über die Geburt des Riesenplaneten liefern könnte.
Die Simulation des Teams beschrieb die Entstehung von Jupiter in drei Phasen: eine anfängliche Akkretion seines Kerns, gefolgt von einer Phase schneller Gasakkretion. Darauf folgt wiederum eine Phase, in der sich die Gasakkretion verlangsamt, während der Riesenplanet seine endgültige Masse erreicht. Während der letzten beiden Phasen beginnt Jupiters Anziehungskraft, immer weiter entfernte Objekte zu beeinflussen. Für jede dieser Phasen simulierte das Team, wie Jupiter die Umlaufbahnen von Asteroiden und Kometen aus dem inneren und äußeren Sonnensystem beeinflusste und wie wahrscheinlich es ist, dass sie auf einen Kollisionspfad mit Vesta oder Ceres gebracht werden.
"Wir haben festgestellt, dass das Stadium der Entwicklung von Jupiter einen großen Unterschied in Bezug auf die Geschwindigkeit der Stöße und die Entstehung potenzieller Impaktoren gemacht hat", sagte Dr. Diego Turrini vom Forschungsteam. „Wenn sich Jupiters Kern seiner kritischen Masse nähert, verursacht er einen starken Anstieg der Stöße mit geringer Geschwindigkeit von kleinen, felsigen Körpern, die in der Nähe von Vesta und Ceres umkreisen, was zu intensiven und gleichmäßigen Kraterverteilungsmustern führt. Diese langsamen Kollisionen haben möglicherweise dazu beigetragen, dass Vesta und Ceres Masse gesammelt haben. Sobald sich Jupiters Kern gebildet hat und der Planet schnell Gas ansammelt, lenkt er weiter entfernte Objekte auf einen Kollisionskurs mit Ceres und Vesta ab und die Auswirkungen werden energischer. Obwohl felsige Objekte aus dem inneren Sonnensystem zu diesem Zeitpunkt die dominierenden Impaktoren sind, sind die höheren Energien von Kollisionen mit eisigen Körpern aus dem äußeren Sonnensystem das größte Zeichen. “
Die dritte Phase der Jupiter-Bildung wird durch eine Periode erschwert, die als spätes schweres Bombardement bekannt ist und vor etwa 3,8 bis 4,1 Milliarden Jahren stattfand. Während dieser Zeit wurde eine bedeutende Anzahl von Objekten, die reich an organischen Verbindungen sind, aus dem äußeren Sonnensystem auf Planetenkreuzungsbahnen mit den Riesenplaneten injiziert und haben möglicherweise den Asteroidengürtel erreicht. Darüber hinaus wird angenommen, dass Jupiter um diese Zeit in seiner Umlaufbahn gewandert ist, was zu einem zusätzlichen Fluss von Impaktoren auf Vesta und Ceres geführt hätte.
Das Team wird die Gelegenheit haben, seine Ergebnisse zu bestätigen, wenn die NASA-Weltraummission Dawn 2011 Vesta erreicht und 2015 zu einem weiteren Rendezvous mit Ceres weiterfliegt. Dawn wird Informationen über die Struktur und die Oberflächenmorphologie der beiden Asteroiden sammeln und zurückschicken hochauflösende Bilder von Kratermustern. Obwohl angenommen wird, dass sich die beiden Asteroiden nahe beieinander gebildet haben, sind sie sehr unterschiedlich. Vesta ist ein felsiger Körper, während Ceres vermutlich große Mengen Eis enthält.
„Wenn wir Hinweise auf ein zugrunde liegendes intensives, einheitliches Kratermuster sehen können, wird dies die Theorie stützen, dass sich einer oder beide dieser kleinen Planeten während der letzten Phasen der Jupiter-Akkretion gebildet haben, vorausgesetzt, sie werden durch das spätere schwere Bombardement nicht ausgelöscht. Sagte Turrini. "Dawn wird auch Konzentrationen von organischem Material messen, was uns weitere Informationen über die Kollisionsgeschichte mit organisch reichen Objekten aus dem äußeren Sonnensystem geben kann."
Das Wissenschaftsteam diskutierte ihre Ergebnisse auf dem European Planetary Science Congress in Potsdam.
Quelle: Europlanet
