يستخدم العلماء توزيعات الحفرة لإخبار أعمار الأسطح الكوكبية على الأجسام الصخرية. يقول علماء من المعهد الوطني للفيزياء الفلكية في روما أن أنماط الحفر على أكبر كويكبين في حزام الكويكبات ، فيستا وسيريس ، يمكن أن تساعد في تحديد متى بدأ المشتري في التكون أثناء تطور النظام الشمسي المبكر. تشير دراستهم لنمذجة تاريخ حفر الكويكبين - اللذين يعتقد أنهما من بين الأقدم في النظام الشمسي - إلى أن نوع الفوهات وتوزيعها سيظهر تغييرات ملحوظة في مراحل مختلفة من تطور المشتري.
استكشفت الدراسة الفرضية القائلة بأن أحد الكويكبات ، أو ربما كلا الجسمين ، تشكل في نفس الوقت الذي تشكل فيه المشتري ، وأن دراسة تاريخ حفرها يمكن أن توفر معلومات حول ولادة الكوكب العملاق.
وصفت محاكاة الفريق تكوين المشتري في ثلاث مراحل: تراكم أولي لجزءه الأساسي يليه مرحلة تراكم سريع للغاز. ويتبع ذلك بدوره مرحلة يتباطأ فيها تراكم الغاز بينما يصل الكوكب العملاق إلى كتلته النهائية. خلال المرحلتين الأخيرتين ، يبدأ سحب جاذبية المشتري في التأثير على المزيد والمزيد من الأشياء البعيدة. لكل مرحلة من هذه المراحل ، قام الفريق بمحاكاة كيفية تأثير المشتري على مدارات الكويكبات والمذنبات من النظام الشمسي الداخلي والخارجي ، واحتمال نقلها إلى مسار تصادم مع Vesta أو Ceres.
قال الدكتور دييغو توريني ، من فريق البحث: "وجدنا أن مرحلة تطور المشتري أحدثت فرقًا كبيرًا في سرعة التأثيرات وأصل الصدمات المحتملة". "عندما يقترب جوهر المشتري من كتلته الحرجة ، فإنه يتسبب في زيادة حادة في التأثيرات منخفضة السرعة من الأجسام الصخرية الصغيرة التي تدور حول فيستا وفي سيريس والتي تؤدي إلى أنماط توزيع فوهة مكثفة وموحدة. قد تكون هذه التصادمات منخفضة السرعة قد ساعدت فيستا وسيريس على جمع الكتلة. بمجرد أن يتشكل قلب المشتري ويبدأ الكوكب في تراكم الغاز بسرعة ، فإنه ينحرف أجسامًا أكثر مسافة إلى مسار تصادم مع Ceres و Vesta وتصبح التأثيرات أكثر نشاطًا. على الرغم من أن الأجسام الصخرية من النظام الشمسي الداخلي هي المؤثرات المسيطرة في هذه المرحلة ، إلا أن الطاقات الأعلى للتصادم مع الأجسام الجليدية من النظام الشمسي الخارجي تشكل أكبر علامة ".
المرحلة الثالثة من تكوين المشتري معقدة بسبب فترة تعرف باسم القصف الثقيل المتأخر ، والتي حدثت قبل حوالي 3.8 - 4.1 مليار سنة. خلال هذا الوقت ، تم حقن عدد كبير من الأشياء ، الغنية بالمركبات العضوية ، من النظام الشمسي الخارجي في مدارات عبور كوكب مع الكواكب العملاقة وربما وصلت إلى حزام الكويكبات. بالإضافة إلى ذلك ، يُعتقد أن المشتري قد هاجر في مداره في هذا الوقت تقريبًا ، مما قد يتسبب في تدفق إضافي من المؤثرات على Vesta و Ceres.
سيكون لدى الفريق فرصة لتأكيد نتائجهم عندما تصل مهمة الفضاء Dawn التابعة لوكالة ناسا إلى Vesta في عام 2011 ثم تطير إلى موعد آخر مع Ceres في عام 2015. سوف يقوم Dawn بجمع معلومات عن هيكل الكويكبات والتشكيل السطحي لهما وإرسالهما مرة أخرى صور عالية الدقة لأنماط الحفرة. على الرغم من أنه يعتقد أن الكويكبين قد شكلا قريبين من بعضهما البعض ، إلا أنهما مختلفان تمامًا. فستا هو جسم صخري ، بينما يعتقد أن سيريس يحتوي على كميات كبيرة من الجليد.
"إذا تمكنا من رؤية دليل على نمط فوهة مكثفة وموحدة ، فسيدعم النظرية القائلة بأن أحد أو كل من هذه الكواكب الصغيرة التي تشكلت خلال المراحل الأخيرة من تراكم المشتري ، شريطة ألا يتم طمسها بسبب القصف العنيف اللاحق ، قال توريني. "سوف يقيس Dawn أيضًا تركيزات المواد العضوية ، والتي قد تعطينا مزيدًا من المعلومات حول تاريخ الاصطدام بأشياء غنية بالعضوية من النظام الشمسي الخارجي."
ناقش الفريق العلمي نتائجهم في مؤتمر علوم الكواكب الأوروبي في بوتسدام ، ألمانيا.
المصدر: Europlanet
