The impacts that send meteoroids to Earth

Abstract

According to observations and radiometric signatures, 470 My ago, our planet witnessed a massive infall of L-chondrite meteorites. The only plausible source of these meteorites is a collision that created the asteroid family related to (20) Massalia (Marsset et al., 2024). Observations also show that 40 My ago, Massalia suffered another collision and formed a second overlapping family. Material from the more recent event makes up 37% of meteorite falls today. Using smoothed par- ticle hydrodynamics (SPH) simulations, we investigated these two family-forming events. We assumed impacts into a monolithic body and then to a rubble-pile body. We were able to explain the observed size-frequency distribution of the Massalia family down to 1.5 km. If the distribution is extrapolated down to 100 µm, one can also account for observed 1.4◦ dust band (Nesvorný et al., 2006). The original asteroid size needed for extrapolation is from 134 km to 155 km. The shape of the largest remnant was compared to the recent adaptive-optics ob- servations of (20) Massalia from the VLT/SPHERE instrument. Our rubble-pile model matches very well the observed shape.

Podle pozorování a radiometrických signatur před 470 My dopadaly L-chondritické meteority na naši planetu mnohem častěji než dnes. Jediným možným zdrojem těchto meteoritů je srážka, která vytvořila rodinu planetek spojovanou s planetkou (20) Massalia (Marsset et al., 2024). Pozorování rovněž ukazují, že před 40 My Massalia utrpěla další srážku a vytvořila druhou rodinu. Materiál z této pozdější události v současnosti tvoří 37 % všech pádů meteoritů. Pomocí hydrodynamických simulací jsme zkoumali tyto dvě události vedoucí ke vzniku rodin. Předpokládali jsme impakty do monolitického tělesa a následně do tělesa ze suti. Podařilo se nám vysvětlit pozorované rozdělení velikostí v rodině Massalia až do průměru 1,5 km. Pokud je toto rozdělení extrapolováno až do ve- likosti 100 µm, lze vysvětlit prachový pás pozorovaný na sklonu 1,4◦ (Nesvorný et al., 2006). Pro extrapolaci k prachu je potřeba, aby těleso mělo původní velikost 134 až 155 km. Tvar primárního tělesa jsme porovnali s nedávným pozorováním planetky (20) Massalia adaptivní optikou přístroje VLT/SPHERE. Náš model ze suti odpovídá pozorovanému tvaru velmi dobře.