Banyak Dampak Asteroid Setelah Masa Dinosaurus - XVU Science | Para ilmuwan menemukan peningkatan dampak asteroid di Bumi purba dengan mempelajari Bulan, Sebuah tim ilmuwan internasional menantang pemahaman kita tentang bagian dari sejarah Bumi dengan melihat Bulan, kronik tabrakan asteroid yang paling lengkap dan dapat diakses yang mengukir tata surya kita.
Dalam sebuah penelitian yang diterbitkan hari ini di Science, tim menunjukkan jumlah dampak asteroid di Bulan dan Bumi meningkat dua hingga tiga kali mulai sekitar 290 juta tahun yang lalu.
"Penelitian kami memberikan bukti untuk perubahan dramatis dalam tingkat dampak asteroid di Bumi dan Bulan yang terjadi sekitar akhir era Paleozoikum," kata penulis utama Sara Mazrouei, yang baru-baru ini meraih gelar PhD di Departemen Ilmu Bumi di Fakultas Seni & Sains di University of Toronto (U of T). "Implikasinya adalah bahwa sejak saat itu kita berada dalam periode tingkat dampak asteroid yang relatif tinggi yaitu 2,6 kali lebih tinggi daripada sebelum 290 juta tahun yang lalu."
Sebelumnya telah diasumsikan bahwa sebagian besar kawah lama Bumi yang dihasilkan oleh dampak asteroid telah terhapus oleh erosi dan proses geologi lainnya. Tetapi penelitian baru menunjukkan sebaliknya.
"Kelangkaan relatif dari kawah besar di Bumi lebih tua dari 290 juta tahun dan lebih muda dari 650 juta tahun bukan karena kami kehilangan kawah, tetapi karena tingkat dampak selama waktu itu lebih rendah daripada sekarang," kata Rebecca Ghent, seorang associate profesor di Departemen Ilmu Bumi U dan salah satu penulis makalah ini. "Kami berharap ini menarik bagi siapa pun yang tertarik dengan sejarah dampak Bumi dan Bulan, dan peran yang mungkin dimainkannya dalam sejarah kehidupan di Bumi."
Para ilmuwan selama puluhan tahun mencoba memahami tingkat asteroid yang menghantam Bumi dengan menggunakan penanggalan radiometrik batuan di sekitar mereka untuk menentukan usia mereka. Tetapi karena diyakini erosi menyebabkan beberapa kawah menghilang, sulit untuk menemukan tingkat dampak yang akurat dan menentukan apakah telah berubah dari waktu ke waktu.
Cara untuk menghindari masalah ini adalah dengan memeriksa Bulan, yang dihantam oleh asteroid dalam proporsi yang sama sepanjang waktu dengan Bumi. Tetapi tidak ada cara untuk menentukan usia kawah bulan sampai NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) mulai mengelilingi bulan satu dekade lalu dan mempelajari permukaannya.
"Instrumen LRO telah memungkinkan para ilmuwan untuk mengintip ke masa lalu pada kekuatan yang membentuk Bulan," kata Noah Petro, seorang ilmuwan proyek LRO yang berbasis di NASA Goddard Space Flight Center.
Dengan menggunakan data LRO, tim dapat mengumpulkan daftar umur semua kawah bulan yang lebih muda dari sekitar satu miliar tahun. Mereka melakukan ini dengan menggunakan data dari instrumen Diviner LRO, sebuah radiometer yang mengukur panas yang memancar dari permukaan Bulan, untuk memantau laju degradasi kawah muda.
Selama malam bulan, batu memancarkan panas lebih banyak daripada tanah berbutir halus yang disebut regolith. Ini memungkinkan para ilmuwan untuk membedakan batuan dari partikel halus dalam gambar termal. Ghent sebelumnya telah menggunakan informasi ini untuk menghitung tingkat di mana batu-batu besar di sekitar kawah muda Bulan - terlontar ke permukaan selama dampak asteroid - terurai menjadi tanah sebagai hasil dari hujan meteor kecil yang konstan selama puluhan juta tahun . Dengan menerapkan ide ini, tim dapat menghitung usia untuk kawah bulan yang sebelumnya tidak bertanggal.
Jika dibandingkan dengan timeline kawah Bumi yang serupa, mereka menemukan kedua mayat itu mencatat sejarah pemboman asteroid yang sama.
"Menjadi jelas bahwa alasan mengapa Bumi memiliki lebih sedikit kawah yang lebih tua di daerah yang paling stabil adalah karena tingkat dampaknya turun hingga sekitar 290 juta tahun yang lalu," kata William Bottke, seorang pakar asteroid di Southwest Research Institute di Boulder, Colorado dan penulis pendamping kertas lainnya. "Jawaban untuk tingkat dampak Bumi adalah menatap langsung ke semua orang."
Alasan lompatan dalam laju dampak tidak diketahui, meskipun para peneliti berspekulasi itu mungkin terkait dengan tabrakan besar yang terjadi lebih dari 300 juta tahun yang lalu di sabuk asteroid utama antara orbit Mars dan Jupiter. Peristiwa semacam itu dapat menciptakan puing-puing yang dapat mencapai tata surya bagian dalam.
Ghent dan rekan-rekannya menemukan bukti pendukung yang kuat untuk temuan mereka melalui kolaborasi dengan Thomas Gernon, seorang ilmuwan Bumi yang berbasis di University of Southampton di Inggris yang bekerja pada fitur terestrial yang disebut pipa kimberlite. Pipa bawah tanah ini adalah gunung berapi yang telah lama punah yang membentang, dalam bentuk wortel, beberapa kilometer di bawah permukaan, dan ditemukan di beberapa daerah yang paling terkikis di Bumi di tempat yang sama dengan kawah dampak yang diawetkan.
"Perisai Kanada menampung beberapa kawah berdampak besar yang paling terpelihara dan dipelajari dengan baik - dan juga beberapa kawah besar," kata Mazrouei.
Gernon menunjukkan bahwa pipa kimberlite yang terbentuk sejak sekitar 650 juta tahun yang lalu tidak mengalami banyak erosi, menunjukkan bahwa kawah dampak besar yang lebih muda dari ini pada medan yang stabil juga harus utuh.
"Ini adalah bagaimana kita tahu kawah-kawah itu mewakili rekor yang hampir lengkap," kata Ghent.
Sementara para peneliti bukan yang pertama mengusulkan bahwa tingkat serangan asteroid ke Bumi telah berfluktuasi selama miliar tahun terakhir, mereka adalah yang pertama menunjukkannya secara statistik dan untuk mengukur tingkatnya.
"Temuan ini mungkin juga memiliki implikasi bagi sejarah kehidupan di Bumi, yang diselingi oleh peristiwa kepunahan dan evolusi cepat spesies baru," kata Ghent. "Meskipun kekuatan yang mendorong peristiwa ini rumit dan mungkin termasuk penyebab geologis lainnya, seperti letusan gunung berapi besar, dikombinasikan dengan faktor biologis, dampak asteroid pasti memainkan peran dalam kisah yang sedang berlangsung ini.
"Pertanyaannya adalah apakah perubahan dampak asteroid yang diprediksi dapat secara langsung dikaitkan dengan peristiwa yang terjadi jauh di Bumi."
Temuan ini dijelaskan dalam studi "Fluks dampak Bumi dan Bulan meningkat pada akhir Paleozoikum," yang diterbitkan dalam Science. Dukungan untuk penelitian ini disediakan oleh Dewan Riset Sains dan Teknik Nasional Kanada, Institut Virtual Penelitian Tata Surya NASA, dan Dewan Riset Lingkungan Alam Inggris.