Forscher untersuchen die Zeitlinie und den Einschlagfluss des Mondkraters

Die Forscher überprüften die vorhandenen Ankerpunkte und die Baugeschichte der Zeitleiste des Mondkraters. Vor der Rückkehr der Mondproben basierte die Schichtung der Mondvorderseite auf Fernerkundungsdaten von bodengestützten Teleskopen und Mondorbitern. Sechs bemannte und vier Robotermissionen haben bisher Proben, darunter Basalte und vulkanisches Glas, aus verschiedenen geologischen Einheiten auf dem Mond zurückgebracht.

Basierend auf der Lithologie und thermischen Geschichte dieser Proben ermöglichten radiometrische Datierungstechniken die Bestimmung ihres radiometrischen Alters, das dann zur Interpretation des Expositionsalters der geologischen Einheiten verwendet wird. Geologische Hintergrundstudien der Mondproben haben jedoch Unsicherheiten aufgrund der unklaren Herkunft der Proben und Schwierigkeiten bei der Ableitung von Kratergruppen ergeben.

Die gemischte Natur des Regoliths macht die geologische Beziehung zwischen Proben und bestimmten geologischen Einheiten unklar. Einschlagskrater spielen eine entscheidende Rolle bei der Schätzung des Modellalters geologischer Einheiten auf dem Mond und anderen Festkörpern im Sonnensystem. Forscher passen in der Regel mathematische Funktionen an, um Zeitfunktionen für Mondkrater zu erstellen, die Modellalter geologischer Einheiten auf dem Mond und anderen Festkörpern im Sonnensystem vorhersagen.

Diese Vorhersagen werden durch Proben bestätigt, die bei Weltraumforschungsmissionen gewonnen wurden. Beispielsweise bestätigten Proben, die von der Chang’e-5-Mission gewonnen wurden, die Zuverlässigkeit von Techniken zur Altersbestimmung auf der Grundlage von Kraterstatistiken und stützten damit das aktuelle Modell der Mondkraterchronologie.

Anschließend stellt der Artikel den wichtigsten Konsens und die Schlussfolgerungen zum Mondeinschlagsfluss vor. Zunächst begann die Aufzeichnung von Mondeinschlägen während der Erstarrungsphase des Mondmagmaozeans. Die ersten Einschläge hinterließen aufgrund der fortschreitenden Differenzierung des Magmaozeans keine deutlichen Spuren. Nachdem sich der Magma-Ozean vor etwa 4,46 Milliarden Jahren weitgehend verfestigt hatte, begannen Mondeinschlagsstrukturen erhalten zu bleiben.

Zweitens deutet der überraschend hohe Gehalt an stark siderophilen Elementen (HSE) im Mondmantel darauf hin, dass der Mond nach der Differenzierung des Magmaozeans weiterhin von chondritischen Meteoriten bombardiert wurde, möglicherweise aufgrund eines Späteinschlags.

Drittens zeigt ein Vergleich der Kraterdichten zwischen Mondhochland und Meeren, dass der Mond vor etwa 3,8 Milliarden Jahren einem späten intensiven Bombardement mit einem deutlich höheren Einschlagsfluss im Vergleich zu späteren Perioden ausgesetzt war. Das Südpol-Aitken-Becken (SPA), das als eine der größten Einschlagstrukturen auf dem Mond gilt, entstand wahrscheinlich vor etwa 4,3 Milliarden Jahren. Darauf folgte vor etwa 3,8 Milliarden Jahren die Periode des späten intensiven Bombardements (LHB), die zu einer bedeutenden geologischen und biochemischen Entwicklung auf dem Mond und den terrestrischen Planeten führte.

Schließlich ist der Mondeinschlagsfluss seit etwa 3,8 Milliarden Jahren relativ stabil geblieben, mit gelegentlichen Spitzen, aber ohne wesentliche Änderung der Gesamtstabilität. Diese Ergebnisse sind wichtig für das Verständnis der Entwicklung des Mondes und der erdähnlichen Planeten.

Anschließend stellt der Artikel die wichtigsten Meinungsverschiedenheiten und bedeutenden Fortschritte bei der Lösung der Kontroverse um den Impaktfluss vor etwa 3,8 Milliarden Jahren vor. Die Hauptunsicherheit im Einflussfluss des Mondes ergibt sich aus der Diskrepanz zwischen dem radiometrischen Alter und dem durch die Kraterchronologie vorhergesagten Modellalter. Diese Unsicherheit ergibt sich hauptsächlich aus einer unvollständigen Kalibrierung des radiometrischen Alters und der statistischen Kraterproduktionsdaten, die häufig bei geologischen Einheiten vorkommt, die älter als etwa 3,92 Milliarden Jahre sind und deren Durchmesser mehr als 300 Kilometer oder weniger als etwa 10 Meter betragen.

Darüber hinaus gibt es noch andere Probleme, wie z. B. das genaue Isotopenalter der zurückgegebenen Proben, aus denen nicht eindeutig ihre Quelle hervorgeht; die unklaren Ursprünge früher Mondeinschlagsereignisse und der Orbitaldynamik; die Möglichkeit, dass sich das Spätfurnier nach der Erstarrung des Mondmagmaozeans gebildet hat, sein genauer Ursprung bleibt jedoch ungewiss; die Geschichte früher Mondeinschläge, die Einschränkungen für die Endstadien der Planetenentstehung mit sich bringen und möglicherweise mit der Umlaufdynamik des gesamten Sonnensystems zusammenhängen; Die ungewisse Beziehung zwischen dem späten Mondmantel und den späteren intensiven Bombardierungsereignissen macht es schwierig, frühe geophysikalische und geochemische Merkmale bestimmten geologischen Bedingungen zuzuordnen.

Die Mondhochlandkratergruppen ähneln modernen Asteroiden, die in den Hauptgürtel einschlagen, was darauf hindeutet, dass der Hauptasteroidengürtel vor 3,8 Milliarden Jahren die Hauptquelle für Einschläge auf dem Mond gewesen sein könnte. Die Quelle und Dynamik der frühen Impaktoren bleibt jedoch ungewiss und erfordert weitere Forschung, um diese Probleme zu lösen.

Abschließend fassten die Autoren die aktuelle Forschung zusammen und diskutierten zukünftige Forschungsrichtungen im Kontext geplanter Probenrückgaben. Obwohl Techniken wie Probenanalyse, hochauflösende geologische Kartierung, geophysikalische Untersuchungen und Orbitaldynamikmodellierung Unsicherheiten im Zusammenhang mit der unsicheren Herkunft von Proben und Schwierigkeiten bei der Ableitung der Kratergruppen verringern können, haben sie das schlechte Verständnis früher Meteoriteneinschlagsprozesse nicht grundsätzlich angegangen .

Derzeit ist es noch schwierig, den Mondeinschlagsfluss anhand der Struktur von Proben und Kratern zu kalibrieren. Da jedoch in den kommenden Jahren erwartet wird, dass die bevorstehenden Monderkundungsmissionen aus verschiedenen Ländern mehr Proben und Fernerkundungsdaten zurückbringen, wird sich die zukünftige Forschung auf Probenahmestellen konzentrieren, die mehr als 3,92 Milliarden Jahre alt sind. Dieser Ansatz zielt darauf ab, die Planetenentwicklung und die Orbitaldynamik zu verknüpfen, die Geschichte früher Einschläge aufzuklären und das Verständnis des lunaren Einschlagflusses weiter zu verbessern.

Durch die Gestaltung neuer Explorationsmissionen und Forschungsstrategien werden Fortschritte bei der Kalibrierung des Mondeinschlagsflusses und der Aufklärung früher Meteoriteneinschlagsprozesse erwartet.

Die Ergebnisse werden in der Zeitschrift veröffentlicht Weltraum: Wissenschaft und Technologie.