De asteroïde die een 'oog' in de maan sloeg, is ongeveer 10 keer zo zwaar als aanvankelijk werd gedacht. Onderzoekers zeggen dat een lichaam van protoplanetformaat ongeveer 3,8 miljard jaar geleden tegen de maan sloeg en het gebied Imbrium Basin creëerde dat het rechteroog vormt van de zogenaamde 'Man in the Moon'. Bovendien geeft dit grote lichaam ook aan dat asteroïden ter grootte van een protoplanet mogelijk veel voorkwamen in het vroege zonnestelsel, waardoor de "zware" in het late zware bombardement terechtkwamen.
"We laten zien dat Imbrium waarschijnlijk is gevormd door een absoluut enorm object, groot genoeg om te worden geclassificeerd als een protoplanet", zegt Pete Schultz van de Brown University. "Dit is de eerste schatting voor de grootte van het Imbrium-impactor die grotendeels is gebaseerd op de geologische kenmerken die we op de maan zien."
Het Imbrium Basin is gemakkelijk te zien als de maan vol is, als een donkere plek in het noordwestelijke kwadrant van de maan. Het is ongeveer 750 mijlen breed, en bij nadere beschouwing blijkt dat het bekken is omgeven door groeven en wonden die uit het midden van het bekken uitstralen, plus een tweede reeks groeven met een andere uitlijning die astronomen al decennia in verwarring brengen.
Om de impact na te spelen, gebruikte Schultz de Vertical Gun Range in het NASA Ames Research Center om experimenten met hypervelocity-impact uit te voeren. Deze faciliteit heeft een 14-voet kanon dat kleine projectielen afvuurt met een snelheid van 25.750 km / uur (16.000 mijl per uur), en snelle camera's registreren de ballistische dynamiek. Tijdens zijn experimenten merkte Schultz op dat, naast de gebruikelijke krateruitwerpa van de inslag, de inslagen zelf - als ze groot genoeg waren - de neiging hadden om uit elkaar te vallen toen ze voor het eerst contact maakten met het oppervlak. Dan zouden deze brokken met hoge snelheden blijven reizen, langs het oppervlak scheren en ploegen, waardoor groeven en groeven ontstonden.
De resultaten toonden aan dat het tweede stel groeven waarschijnlijk werd gevormd door deze grote brokken van het botslichaam dat afscheurde bij het eerste contact met het oppervlak.
"Het belangrijkste punt is dat de groeven van deze brokken niet radiaal zijn ten opzichte van de krater", zei Schultz in een persbericht. 'Ze komen uit de regio van het eerste contact. We zien hetzelfde in onze experimenten die we op de maan zien - groeven die naar boven wijzen in plaats van de krater. ”
De tweede set groeftrajecten kan worden gebruikt om de grootte van het impactor te schatten. Schultz werkte samen met David Crawford van de Sandia National Laboratories om computermodellen te genereren van de fysica van verschillende afmetingen van impactors, en ze konden het impactor dat Imbrium Basin creëerde, schatten op meer dan 250 km (150 mijl), wat twee is keer groter in diameter en 10 keer zwaarder dan eerdere schattingen. Dit plaatst de impactor in het bereik van de grootte van een protoplanet.
'Dat is eigenlijk een goedkope schatting', zei Schultz. "Het is mogelijk dat het zo groot is geweest als 300 kilometer."
Eerdere schattingen, zei Schultz, waren uitsluitend gebaseerd op computermodellen en leverden een geschatte grootte op van slechts ongeveer 50 mijl in diameter.
Schultz en zijn collega's gebruikten ook dezelfde methoden om de grootte van impactors te schatten die verband houden met verschillende andere bekkens op de maan, bijvoorbeeld de Moscoviense- en Orientale-bekkens aan de andere kant van de maan, die een impactor-afmeting van respectievelijk 100 en 110 kilometer opleverden, groter dan sommige eerdere schattingen.
Door deze nieuwe schattingen te combineren met het feit dat er nog grotere inslagbekkens op de maan en andere planeten zijn, concludeerde Schultz dat asteroïden ter grootte van protoplaneten mogelijk veel voorkwamen in het vroege zonnestelsel, en hij noemde ze de 'verloren reuzen' van de late Zwaar bombardement, een periode van intense komeet- en asteroïdebombardementen waarvan gedacht wordt dat ze de maan en alle planeten inclusief de aarde ongeveer 4 tot 3,8 miljard jaar geleden hebben getroffen.
'De maan bevat nog steeds aanwijzingen die onze interpretatie van het hele zonnestelsel kunnen beïnvloeden', zei hij. "Het met littekens bedekte gezicht kan ons veel vertellen over wat er 3,8 miljard jaar geleden in onze buurt gebeurde."
De studie van Schultz is gepubliceerd in Nature.
Bron: Brown University
