На Земле кратеры от метеоритов встречаются нечасто, и чем они древнее, тем реже. Считалось, что это вполне естественно — стены кратеров подвержены эрозии и просто разрушаются со временем под действием геологической активности, воды, ветра и деятельности живых организмов. Новое исследование лунных кратеров, однако, показало, что дело, возможно, вовсе не в эрозии, а в том, что 290 миллионов лет назад в результате какого-то катаклизма в поясе астероидов метеориты стали прилетать к Земле чаще. Авторы исследования, кроме того, предполагают, что усилившаяся бомбардировка Земли может иметь отношение к трем массовым вымираниям видов, которые случились на Земле после этого времени — 251, 199 и 66 миллионов лет назад.
Ученые из Канады, США и Великобритании занимались датированием лунных кратеров с помощью данных, собранных аппаратом Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). Радиометр теплового излучения, установленный на нем, позволил измерить температуру разных участков лунного грунта. Луну покрывает не только пыль, но и камни, которые тем теплее, чем крупнее, что заметно во время измерений лунными ночами — крупные куски породы остывают медленнее, чем мелкая пыль.
Камни разбросаны по Луне неравномерно. По большей части они валяются в кратерах или вокруг них, причем тоже неравномерно — одни кратеры каменистее других. Ученые предположили, что чем больше в кратере камней и чем он теплее, тем он моложе. Периодические удары метеоритов выбивают из Луны булыжники, валуны, пыль и мелкие осколки. То, что покрупнее, падает обратно почти сразу (по меркам лунной гравитации, конечно, — ускорение свободного падения на Луне , а на Земле ), а вот пыль и мелкие осколки потом сотни миллионов лет опадают на спутник Земли мелким метеоритным дождем. Эти «осадки» действуют поверхность Луны точно так же, как и земные дожди и ветер, — вызывают эрозию. Потому в самых древних кратерах камней почти нет — они все уже рассыпались.
Использовав данные о датировках девяти кратеров, сделанных по свойствам пород в разные годы разными учеными, свою идею насчет камней и данные LRO, авторы нового исследования построили модель, которая позволила им определить возраст 111 крупных кратеров (не менее десяти километров в диаметре). Проделав эту работу, исследователи обнаружили, что в их данных есть «дырка». Оказалось, что где-то в районе отсечки 290 миллионов лет назад проходит граница, до которой ударные кратеры возникали на Луне сравнительно редко, а после нее стали появляться в 2,6 раза чаще. Кратеров, образовавшихся за период между 1000 и 290 млн лет назад ученые насчитали 55, а тех, которые появились позже, — 56.
Поскольку Луна от Земли недалеко — всего в 384 400 километрах, то, как пишут ученые, Землю и Луну поразила одна и та же популяция метеоритов. Применив результаты датировки лунных кратеров к земным, планетологи пришли к выводу, что сравнительная редкость земных кратеров старше 290 миллионов лет объясняется вовсе не действием эрозии, как считалось раньше, а тем, что их попросту было меньше. Ученые вспомнили про кимберлитовые трубки — остатки древних вулканов, в которых потом образовались алмазы. Возраст кимберлитовых трубок — около 500-600 миллионов лет, тем не менее они сохранились лучше, чем должны были бы, если бы дело было в эрозии, и трубки разрушались бы так же, как кратеры — их ровесники.
Ученые также обратили внимание, что если на Земле мало кратеров старше 290 миллионов лет, то тех, что старше 650, почти совсем нет — их всего два. По их мнению, это говорит в пользу гипотезы «Земли-снежка», которая предполагает, что более 650 миллионов лет назад вся или почти вся планета была покрыта ледовым щитом, как современые Антарктида и Гренландия. Сходя, ледник «слизал» поверхность Земли и почти не оставил после себя следов падений метеоритов.
Кроме всего прочего, в своем комментарии пресс-службе Университета Торонто, одна из авторов нового исследования, Ребекка Гент, отметила возможную роль усилившейся метеоритной бомбардировки в массовых вымираниях жизни на Земле. Где-то через 50 млн лет после усиления «атаки с неба» на нашей планете произошло самое крупное вымирание за всю историю планеты — пермское, в ходе которого почти все жившие тогда животные вымерли, а на им смену пришли динозавры, в свою очередь ставшие жертвами другого массового вымирания. Хотя и в самой статье, опубликованной в Science, об этом авторы писать не стали.
Максим Абдулаев