Los asteroides del cinturón E eran la población de una extensión hipotética del cinturón de asteroides primordial propuesto como la fuente de la mayoría de los impactos lunares formadores de cuencas durante el Bombardeo Pesado Tardío . [1]
El modelo del cinturón E fue desarrollado por William F. Bottke , David Vokrouhlicky, David Minton, David Nesvorný, Alessandro Morbidelli , Ramon Brasser, Bruce Simonson y Harold Levison . [1] Describe la dinámica de una banda interna del cinturón de asteroides temprano en el marco del modelo de Niza .
Los asteroides del cinturón extendido se ubicaban entre el límite interior actual del cinturón de asteroides y la órbita de Marte , con un semieje mayor que oscilaba entre 1,7 y 2,1 unidades astronómicas (UA). En el Sistema Solar actual , la mayoría de las órbitas en esta región son inestables debido a la presencia de la resonancia secular ν 6. [1] Sin embargo, antes de la migración de planetas gigantes descrita en el modelo de Nice, los planetas exteriores habrían estado en una configuración más compacta con órbitas casi circulares. [ 2] Con los planetas en esta configuración, la resonancia secular ν 6 estaría ubicada fuera del cinturón de asteroides. [3] Habrían existido órbitas estables dentro de las 2,1 UA y el borde interior del cinturón de asteroides primordial habría estado definido por órbitas que cruzaban a Marte. [4]
Durante la migración de los planetas gigantes, la resonancia secular ν 6 se habría movido hacia el interior a medida que Saturno se movía hacia el exterior. [5] Al alcanzar su ubicación actual cerca de 2,1 UA, la resonancia secular ν 6 y otras resonancias relacionadas desestabilizarían las órbitas de los asteroides del cinturón E. La mayoría serían impulsados a órbitas que cruzarían planetas a medida que aumentaran sus excentricidades e inclinaciones . Durante un período de 400 millones de años, los impactos de los asteroides del cinturón E producen un estimado de 9-10 de los 12 impactos lunares formadores de cuencas atribuidos al Bombardeo Pesado Tardío. [1]
A medida que sus órbitas evolucionaron, muchos de los asteroides del cinturón E habrían adquirido órbitas similares a las de los asteroides de Hungaria, con inclinaciones elevadas y un semieje mayor entre 1,8 y 2,0 UA. [6] Debido a que las órbitas en esta región son dinámicamente pegajosas, estos objetos formarían un reservorio cuasi estable. [1] A medida que esta población de asteroides del cinturón E se filtrara de este reservorio, producirían una cola de impactos de larga duración después del final tradicional del bombardeo pesado tardío hace 3.700 millones de años. [7] Un remanente que representa aproximadamente el 0,1-0,4% de los asteroides originales del cinturón E permanecería como los asteroides actuales de Hungaria. [1]
La evidencia de la existencia de la Luna no respalda que los cometas del cinturón planetesimal exterior sean la fuente de los impactos lunares que forman las cuencas. La distribución de frecuencias de tamaño (SFD) de los antiguos cráteres lunares es similar a la SFD de los asteroides del cinturón principal en lugar de la de los cometas. [4] Las muestras recuperadas de la Luna que contienen material fundido por impacto tienen un rango de edades en lugar del pico agudo esperado si los cometas produjeron el LHB. [8] El análisis de elementos altamente siderófilos en estas muestras muestra una mejor coincidencia con los impactadores del Sistema Solar interior que con los cometas. [8] Los estudios de la dinámica del cinturón principal de asteroides durante la migración de planetas gigantes han limitado significativamente el número de impactadores que se originan en esta región. Es necesaria una alteración rápida de las órbitas de Júpiter y Saturno para reproducir la distribución orbital actual. [3] Este escenario elimina solo el 50% de los asteroides del cinturón principal, lo que produce 2 o 3 cuencas en la Luna. [4]
El examen de muestras recuperadas de la Luna indica que los impactadores eran objetos evolucionados térmicamente. [6] Los asteroides de tipo E , un ejemplo de este tipo, son poco comunes en el cinturón principal [9] pero se vuelven más comunes hacia el cinturón interior y se esperaría que fueran más comunes en el cinturón E. [6] Los asteroides de Hungaria, que son un remanente del cinturón E en este modelo, contienen una fracción considerable de asteroides de tipo E. [10]
La desintegración de la población de asteroides del cinturón E capturados en órbitas similares a la de Hungría produce una cola de impactos de larga duración que continúa más allá del LHB. Se prevé que la continuación del bombardeo genere impactos que formen cuencas en la Tierra y cráteres del tamaño de Chicxulub en la Tierra y la Luna. [1] Los cráteres de impacto en la Luna y los lechos de esferulitas de impacto encontrados en la Tierra que datan de este período son consistentes con estas predicciones. [1]
El modelo del cinturón E predice que una población remanente permanecerá en órbitas similares a las de Hungaria. La población inicial de asteroides del cinturón E se calculó en función de la población de posibles impactadores formadores de cuencas que quedan entre los asteroides de Hungaria. [8] El resultado fue consistente con los cálculos basados en las estimaciones recientes de la densidad orbital del cinturón principal de asteroides antes de la migración planetaria. [4]