Юпитер не всегда был в одном и том же месте в нашей солнечной системе. В начале истории нашей солнечной системы Юпитер двинулся внутрь к Солнцу, почти туда, где сейчас вращается Марс, а затем вернулся к своему нынешнему положению.
Миграция через нашу солнечную систему Юпитера оказала значительное влияние на нашу солнечную систему. Некоторые из эффектов странствий Юпитера включают в себя влияние на пояс астероидов и задержку роста Марса.
Какое еще влияние Юпитер оказал на раннюю Солнечную систему и как ученые сделали это открытие?
В исследовательской работе, опубликованной в номере от 14 июля ПриродаПервый автор Кевин Уолш и его команда создали модель ранней солнечной системы, которая помогает объяснить миграцию Юпитера. Модель команды показывает, что Юпитер сформировался на расстоянии около 3,5 а.е. (в настоящее время Юпитер находится на расстоянии чуть более 5 а.е. от Солнца) и был втянут внутрь потоками газовых облаков, которые в то время все еще окружали солнце. Со временем Юпитер медленно двигался внутрь, почти достигая того же расстояния от Солнца, что и нынешняя орбита Марса, которая еще не сформировалась.
«Мы предполагаем, что Юпитер перестал мигрировать к Солнцу из-за Сатурна», - сказал Ави Манделл, один из соавторов газеты. Данные команды показали, что Юпитер и Сатурн оба мигрировали внутрь, а затем наружу. В случае с Юпитером газовый гигант вышел на свою нынешнюю орбиту чуть более 5 а.е. Сатурн прекратил свое первоначальное движение наружу около 7 а.е., но позже переместился еще дальше к своей нынешней позиции около 9,5 а.е.
У астрономов были давние вопросы относительно смешанного состава пояса астероидов, который включает в себя каменистые и ледяные тела. Еще одна загадка эволюции нашей солнечной системы - это то, что заставило Марс не развиваться до размеров, сопоставимых с Землей или Венерой.
Что касается пояса астероидов, Манделл объяснил: «Процесс миграции Юпитера был медленным, поэтому, когда он приблизился к поясу астероидов, это было не насильственное столкновение, а скорее сделка, так как Юпитер отклонял объекты и по существу менял места с помощью пояс астероидов."
Медленное движение Юпитера стало причиной более легкого «подталкивания» пояса астероидов, когда он прошел сквозь свое внутреннее движение. Когда Юпитер двинулся назад наружу, планета прошла мимо места, которое она первоначально сформировала. Одним из побочных эффектов, вызванных удалением Юпитера от его первоначальной области формирования, является то, что он вошел в область нашей ранней солнечной системы, где находились ледяные объекты. Юпитер толкнул многие ледяные объекты внутрь к солнцу, в результате чего они оказались в поясе астероидов.
«С помощью модели Grand Tack мы на самом деле намеревались объяснить формирование маленького Марса, и при этом нам пришлось учитывать пояс астероидов», - сказал Уолш. «К нашему удивлению, объяснение модели пояса астероидов стало одним из самых хороших результатов и помогает нам лучше понять этот регион, чем мы раньше».
Что касается Марса, теоретически на Марсе должно было быть больше газа и пыли, образовавшихся дальше от Солнца, чем от Земли. Если модель, разработанная Уолшем и его командой, верна, то при ударе Юпитера во внутреннюю солнечную систему материал рассеется примерно на 1,5 а.е.
Манделл добавил: «Почему Марс такой маленький, была неразрешимой проблемой в формировании нашей солнечной системы. Это было первоначальной мотивацией команды для разработки новой модели формирования Солнечной системы ».
Интересный сценарий разворачивается при рассеянии Юпитером материала от 1 до 1,5 а.е. Вместо того, чтобы более высокая концентрация материалов для строительства планет находилась дальше, высокая концентрация привела к формированию Земли и Венеры в богатой материей области.
Модель, которую разработал Уолш и его команда, дает новое понимание взаимосвязи между внутренними планетами, нашим поясом астероидов и Юпитером. Полученные знания не только позволят ученым лучше понять нашу солнечную систему, но и помогут объяснить образование планет в других звездных системах. Уолш также упомянул: «Знание о том, что наши собственные планеты много путешествовали в прошлом, делает нашу солнечную систему намного больше похожей на наших соседей, чем мы думали раньше. Мы больше не посторонние.
Если вы хотите получить доступ к бумаге (требуется подписка или платный доступ / доступ в университет), вы можете сделать это по адресу: http://www.nature.com/nature/journal/v475/n7355/full/nature10201.html.
Источник: Новости Солнечной системы НАСА, Природа
