Когда Марс и Юпитер мигрировали на свои нынешние орбиты около 4 миллиардов лет назад, они оставили шрамы в поясе астероидов, которые все еще видны сегодня.
Доказательства представлены в новой статье в номере журнала на этой неделе ПриродаДэвидом Минтоном и Рену Малхотра из Университета Аризоны в Тусоне.
Уже давно известно, что пояс астероидов скрывает зазоры, называемые зазорами Кирквуда, в разных местах. Некоторые из этих разрывов соответствуют нестабильным зонам, где современное гравитационное влияние Юпитера и Сатурна выбрасывает астероиды. Но впервые Минтон и Малхотра заметили, что некоторые расчеты не отвечают всем требованиям.
«Мы обнаружили, что многие регионы обеднены астероидами по сравнению с другими регионами, а не только в ранее известных разрывах Кирквуда, которые объясняются текущими планетарными орбитами», - написал Минтон в электронном письме. В редакционной статье, сопровождающей статью, автор Кевин Уолш добавил: «Качественно, похоже, что снегоочиститель проехал через главный пояс астероидов, выбивая астероиды по пути и замедляясь до остановки на внутреннем краю пояса».
Уолш родом из Обсерватории Лазурного Берега во Франции. В его Новости и мнения В статье он объясняет, что известные разрывы Кирквуда, обнаруженные Даниэлем Кирквудом в 1867 году, «соответствуют расположению орбитальных резонансов с Юпитером, то есть орбит, периоды которых являются целочисленными соотношениями орбитального периода Юпитера». Например, если бы астероид вращался вокруг Солнца три раза за каждый раз, когда Юпитер делал это, это было бы в орбитальном резонансе 3: 1 с планетой, писал он. Объекты, находящиеся в резонансе с гигантской планетой, имеют по своей природе нестабильные орбиты и, вероятно, будут выброшены из Солнечной системы. Когда планеты мигрировали, астрономы считают, что объекты, находящиеся в резонансе с ними, также смещались, воздействуя на разные части пояса астероидов в разное время.
«Таким образом, если ничто не полностью изменило пояс астероидов с тех пор, как планеты установили свои текущие орбиты, сигнатуры прошлой планетарной орбитальной миграции все еще могут оставаться», - написал Уолш. И это именно то, что искали Минтон и Малхотра.
Пояс астероидов легко раскрыл свои секреты, показывая давние признаки планетарного бильярда на внутреннем краю пояса астероидов и на внешнем краю каждого зазора Кирквуда. Новое открытие, основанное на компьютерных моделях, дает дополнительную поддержку теории, что планеты-гиганты - Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун - сформировались в два раза ближе к Солнцу, чем сейчас, в более плотной конфигурации, и медленно двигались наружу.
«Орбита Плутона и других объектов пояса Койпера, попавших в ловушку [орбит, резонирующих] с Нептуном, может быть объяснена внешней миграцией Нептуна», - пишут Минтон и Малхотра в новом исследовании. «Обмен моментом импульса между планетезималами и четырьмя планетами-гигантами вызывал орбитальную миграцию планет-гигантов до истощения внешнего планетезимального диска». Планетезимали - это скалистые и ледяные объекты, оставшиеся от образования планет.
«По мере того как Юпитер и Сатурн мигрировали, - продолжают авторы, - они нанесли ущерб молодому поясу астероидов», - «втягивая астероиды в орбиты пересечения земных планет, тем самым значительно истощая популяцию пояса астероидов и, возможно, также вызывая позднюю тяжелую бомбардировку во внутренней Солнечной системе». система «.
Предполагается, что поздняя тяжелая бомбардировка произошла около 3,9 миллиарда лет назад, или 600 миллионов лет после рождения Солнечной системы, и считается, что на нее приходится множество самых старых кратеров Луны. Уолш сказал, что разумным следующим шагом, чтобы подтвердить теорию о недавно описанных прояснениях в поясе астероидов, является их хронологическая связь с бомбардировкой.
LEAD PHOTO CAPTION: Художественное изображение пояса астероидов между Марсом и Юпитером. Кредит: Дэвид Минтон и Рену Малхотра.
Источник: Природа
