นักวิทยาศาสตร์ใช้การแจกแจงปล่องภูเขาไฟเพื่อบอกอายุของพื้นผิวดาวเคราะห์บนร่างกายหิน นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันดาราศาสตร์แห่งชาติในกรุงโรมกล่าวว่ารูปแบบปล่องภูเขาไฟบนดาวเคราะห์น้อยที่ใหญ่ที่สุดสองแห่งในแถบดาวเคราะห์น้อย Vesta และ Ceres สามารถช่วยระบุได้เมื่อดาวพฤหัสบดีเริ่มก่อตัวขึ้นในช่วงวิวัฒนาการของระบบสุริยะยุคแรก การศึกษาแบบจำลองประวัติศาสตร์การไถของดาวเคราะห์น้อยทั้งสองซึ่งเชื่อกันว่าเป็นกลุ่มที่เก่าแก่ที่สุดในระบบสุริยะบ่งชี้ว่าประเภทและการกระจายตัวของหลุมอุกกาบาตจะแสดงการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนในระยะต่าง ๆ ของการพัฒนาของดาวพฤหัสบดี
การศึกษาสำรวจสมมติฐานที่ว่าหนึ่งในดาวเคราะห์น้อยหรือวัตถุทั้งสองเกิดขึ้นในเวลาเดียวกันกับดาวพฤหัสบดีและการศึกษาประวัติศาสตร์หลุมอุกกาบาตของพวกเขาสามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับการเกิดของดาวเคราะห์ยักษ์
การจำลองของทีมได้อธิบายการก่อตัวของดาวพฤหัสบดีในสามขั้นตอน: การสะสมเริ่มต้นของแกนกลางของมันตามด้วยการสะสมของก๊าซอย่างรวดเร็ว นี่คือที่สุดแล้วตามด้วยระยะที่การสะสมของก๊าซช้าลงในขณะที่ดาวเคราะห์ยักษ์ถึงมวลสุดท้าย ในช่วงสองขั้นตอนสุดท้ายการดึงความโน้มถ่วงของดาวพฤหัสบดีเริ่มส่งผลกระทบกับวัตถุที่อยู่ไกลมากขึ้นเรื่อย ๆ สำหรับแต่ละขั้นตอนเหล่านี้ทีมได้จำลองว่าดาวพฤหัสส่งผลกระทบต่อวงโคจรของดาวเคราะห์น้อยและดาวหางจากระบบสุริยะทั้งภายในและภายนอกอย่างไรและความน่าจะเป็นของพวกมันที่ถูกย้ายเข้าสู่เส้นทางปะทะกับเวสต้าหรือเซเรส
“ เราพบว่าขั้นตอนการพัฒนาของจูปิเตอร์สร้างความแตกต่างอย่างมากต่อความเร็วของการกระแทกและที่มาของผู้ได้รับผลกระทบที่อาจเกิดขึ้น” ดร. Diego Diego Turrini จากทีมวิจัยกล่าว “ เมื่อแกนกลางของดาวพฤหัสเข้าใกล้มวลวิกฤตมันทำให้เกิดผลกระทบความเร็วต่ำเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจากร่างหินขนาดเล็กที่โคจรอยู่ใกล้กับ Vesta และ Ceres ซึ่งนำไปสู่รูปแบบการกระจายปล่องภูเขาไฟที่รุนแรงและสม่ำเสมอ การชนที่ความเร็วต่ำเหล่านี้อาจช่วยให้เวสต้าและเซเรสรวบรวมมวลชนได้ เมื่อแกนกลางของดาวพฤหัสก่อตัวขึ้นและดาวเคราะห์ก็เริ่มสะสมก๊าซอย่างรวดเร็วมันจะเบี่ยงเบนวัตถุที่อยู่ไกลออกไปมากขึ้นบนเส้นทางการชนกับเซเรสและเวสต้าและผลกระทบจะมีพลังมากขึ้น แม้ว่าวัตถุที่เป็นหินจากระบบสุริยะชั้นในจะเป็นตัวกระทบหลักในระยะนี้ แต่พลังงานที่สูงขึ้นของการชนกับวัตถุน้ำแข็งจากระบบสุริยะชั้นนอกทำให้เป็นเครื่องหมายที่ยิ่งใหญ่ที่สุด”
ขั้นตอนที่สามของการก่อตัวของดาวพฤหัสบดีนั้นซับซ้อนตามช่วงเวลาที่รู้จักกันในชื่อ Heavy Heavy Bombardment ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 3.8 - 4.1 พันล้านปีก่อน ในช่วงเวลานี้มีวัตถุจำนวนมากที่อุดมไปด้วยสารประกอบอินทรีย์จากระบบสุริยะรอบนอกถูกฉีดยาเข้าสู่วงโคจรที่โคจรรอบดาวฤกษ์ด้วยดาวเคราะห์ยักษ์และอาจมาถึงแถบดาวเคราะห์น้อย นอกจากนี้ดาวพฤหัสเชื่อว่าจะมีการอพยพในวงโคจรของมันในเวลานี้ซึ่งจะทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของผลกระทบต่อเวสต้าและเซเรส
ทีมจะมีโอกาสยืนยันผลของพวกเขาเมื่อภารกิจการสำรวจอวกาศของนาซ่าไปถึงเวสต้าในปี 2554 จากนั้นก็บินไปพบเซเรสในปี 2558 อีกครั้งรุ่งอรุณจะรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างและสัณฐานวิทยาพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อยทั้งสอง ภาพความละเอียดสูงของรูปแบบปล่องภูเขาไฟ แม้ว่าดาวเคราะห์น้อยทั้งสองจะคิดว่าก่อตัวขึ้นใกล้กัน แต่ก็มีความแตกต่างกันมาก เวสต้าเป็นร่างหินในขณะที่เซเรสเชื่อว่ามีน้ำแข็งจำนวนมาก
“ ถ้าเราสามารถเห็นหลักฐานของรูปแบบของหลุมอุกกาบาตที่มีความรุนแรงพื้นฐานมันจะสนับสนุนทฤษฎีที่ว่าดาวเคราะห์น้อยหนึ่งหรือทั้งสองเกิดขึ้นในช่วงสุดท้ายของการรวมตัวของดาวพฤหัสโดยที่พวกมันไม่ถูกทำลายจากการทิ้งระเบิดหนัก ” Turrini กล่าว “ รุ่งอรุณยังจะวัดความเข้มข้นของสารอินทรีย์ซึ่งอาจให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับประวัติศาสตร์การชนกับวัตถุที่มีสารอินทรีย์จากระบบสุริยะรอบนอก”
ทีมวิทยาศาสตร์ได้พูดคุยกันถึงผลการประชุมที่ European Planetary Science Congress ในพอทสดัมประเทศเยอรมนี
ที่มา: Europlanet
